国家标准 GB/T23605一2020 代替GB/T23605一2009 钛合金B转变温度测定方法 Determinationof事transusteperatureoftitaniumalloys 2020-03-06发布 2021-02-01实施国家市场监督管理总局发布国家标涯花管理委员会国家标准
GB/T23605一2020 前言本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本标准代替GB/T23605一2009《钛合金B转变温度测定方法》本标准与GB/T23605一2009相比,除编辑性修改外,主要技术变化如下删除了规范性引用文件GB/T13298(见第2章,2009年版的第2章); 修改要素“方法原理”为“原理”,并将“初生a”改为“初生a相或时效析出a相”见第4章,2009年版的第4章); 修改要素“取样要求”为“试样”,并修改了相对应的试样要求(见第5章,2009年版的第5章); 修改要素“试验设备要求”为“仪器设备”,并修改了相对应的要求(见第6章,2009年版的第6章); 修改要素“试验条件和要求”为“试验步骤”,并修改了试样热处理温度的间隔、试样的保温时间和火延迟时间的要求(见7.l,2009年版的第7章) 删除了“推荐试样祥火后进行普通退火"的规定(见2009年版的7.1.3) 修改要素“金相试样制备及检验要求”为“试验步骤”,并修改了相对应的要求(见第7章,2009年版的第8章); 增加了试样的腐蚀和检验用放大倍数的规定(见7.2.2和7.2.3); 修改了8转变温度的判定方法和结果的表示方式(见第8章,2009年版的9.1) 修改要素“检验报告”为“试验报告”,并修改了相对应的内容(见第9章,2009年版的第10章); 修改了附录B,并列举了a型,a-日型和亚稳定3型钛合金8转变温度判定的典型猝火组织图片(见附录B,2009年版的附录B). 本标准由有色金属工业协会提出本标准由全国有色金属标准化技术委员会(SAc/Tc243)归口本标准起草单位;宝钛集团有限公司,宝鸡钛业股份有限公司、有色金属技术经济研究院、宝钢特钢有限公司、西北有色金属研究院、西部金属材料股份有限公司、西部超导材料科技股份有限公司本标准主要起草人;穆丹宁、史文、李剑,李笑、张雷、解晨,冯军宁、白智辉、冯永琦、顾艳、王松茂、马红征、,朱静、高顾、贾栓孝本标准所代替标准的历次版本发布情况为: GB/T236052009
GB/T23605一2020 钛合金目转变温度测定方法范围本标准规定了金相法测定钛合金B转变温度的原理、试样、仪器设备、试验步骤、试验结果的判定、和试验报告本标准适用于采用金相法测定a型,a-3型和亚稳定3型钛合金的转变温度规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件件 GB/T5168钛及钛合金高低倍组织检验方法 GB/T9452热处理炉有效加热区测定方法术语和定义下列术语和定义适用于本文件 3.1 巨转变温度Btransustemperature 铁合金在加热过醒中全部转变为日相组织的最低温度,用丁,表示原理 a型、c-B型和亚稳定日型钛合金经熔炼,热变形、退火和固溶时效后均含有一定数量的初生a相或时效析出a相随温度的升高,钛合金中a相逐渐减少,达到某一临界温度后,将全部转变为8相组织在该临界温度保持一定时间后快逃悴火,可以得到没有相的针状马民体或亚稳定吕相组织通过观察按照预设温度间隔并进行不同温度悴火处理后试样的金相组织来确定钛合金的月转变温度试样 5.1试样根据需要可取自产品加工过程的任一环节,即铸锭、棒坯,锻坯及板坯等中间坯料,或棒材,板材等加工产品,同组试样坯应取自产品的相同加工环节若产品标准对取样要求有规定时,应按产品标准执行 5.2切取试样时,应避免变形和过热,试样的待检验面应能较好地代表材料整个横截面组织 12mm、高15mm的圆柱,或边长10mm~12mm、高15mm的长方体 5.3 试样宜为直轻10mmr 5.4每组试样的数量通常为5个,也可适当增减 5.5热态和固溶态的亚稳定型钛合金相变点测试,必要时,试样坯应先进行热处理:推荐T2、TB3 和TB5的热处理制度为:在650C士10C下保温1h后,随炉冷至550C士10C,空冷
GB/T23605一2020 6 仪器设备 6.1热处理炉可采用箱式电阻炉或管式电阻炉,箱式电阻炉应具备加载负载热电偶的功能电阻炉有效工作区的炉温均匀性应不低于士3C 6.2热处理用电阻炉有效工作区的炉温均匀性测试应按GB/T9452的规定执行 6.3金相显微镜应经计量校准合格,并在有效使用期内试验步骤 7.1试样热处理 7.1.1在材料的理论日转变温度附近,选取5个试验温度点,以5C的间隔对一组(5个)试样依次进行热处理也可在保证试验结果准确度的前提下,适当增减试验温度点的个数部分牌号钛合金的日转变温度参考范围参见附录A中表A.1 7.1.2当不同组试样的某一个试验温度点相同时,允许多个试样同时装炉进行热处理,但最多不应超过5个,并做好试样区分标识所有试样应放在电阻炉有效工作区内 7.1.3采用箱式炉加热时,为确保电阻炉有效工作区的炉温均匀性推荐使用耐热不锈钢制的保温罩先将保温罩放在炉膛有效工作区内,然后将试样放人保温罩里,负载热电偶应在试样的正上方接触放置在试样保温阶段,负载热电偶显示的温度波动范围不允许超出设定加热温度的士3C 7.1.4试样保温时间为351 应以炉膛有效工作区达到设定温度起开始计算保温时间 min士5min 若采用负载热电偶,以保温结束时负载热电偶显示的温度作为测试样品的实际温度 7.1.5保温结束后,迅速取出试样并立即置人水槽中悴火淬火水液的体积应不小于25L,淬火水温应不高于25C,试样的火延迟时间应不超过3s 7.2试样制备及检验试样淳火后.待检验面至少应去除2mm,确保完全去除氧化层 7.2.1 7.2.2按GB/T5168规定的方法制备金相试样,推荐采用下述腐蚀剂进行组织显示 a型钛合金:10mL HF十20mLHNO十70mLH.O: a b) a-B型和亚稳定8型钛合金:2mlHF十4mHNO+94mlH,O; c 对a或aB型钛合金,采用规定的腐蚀剂腐蚀后,淬火组织中a相仍难以判定时,为提高金相组织衬度,推荐可再使用20g/L的NHHF 擦拭试样数秒以更清楚的显示a相 7.2.3应根据试样悴火组织的大小或形态采用合适的放大倍数观察试样的横截面组织考虑到试样不同部位的微观成分波动对显微组织的影响,应在试样的中心和二分之一半径处至 7.2.4 少观察5个视场,选择有代表性的视场测定a相含量 7.2.5a相含量的测定可采用图片比较法、图像分析软件或计算法试验结果的判定 8 8.1不同牌号或加工工艺的钛合金中a相转变为相的速度不同,试样淬火组织中a相含量从1%减少至0%所需的温度范围有差异,按照窄温度范围与宽温度范围分别规定转变温度判定方法: 窄温度范围;试样悴火组织中a相含量从1%减少至0%,转变温度范围不大于10C的合金 a 目转变温度为a相含量为0%的试样代表的热处理温度和相邻a相含量大于0%的试样代表的热处理温度的平均值，结果保留整数
GB/T23605一2020 b 宽温度范围;试样淬火组织中a相含量从1%减少至0%,转变温度范围大于10C的合金,B转变温度为a相含量大于0%的试样代表的最高热处理温度和相邻较低的热处理温度的平均值,结果保留整数 8.2典型的a型,a-B型及亚稳定B型钛合金的3转变温度判定图片示例参见附录B 采用图片比较法进行结果判定时,应选择与图片一致的放大倍数 8.3当采用其他方法测定的日转变温度结果与金相法的测定结果有争议时,应以金相法测定的结果为准试验报告试验报告至少应给出以下几个方面的内容产品名称、牌号、锭号、炉批号和规格; 本标准编号; 测定结果; 热处理炉型号/编号; -试验者和审核者; 试验日期; 观察到的异常现象
GB/T23605一2020 附录 A 资料性附录) 钛合金卜转变温度的参考范围各种常见牌号钛合金月转变温度的参考范围见表A.1 表A.1常见牌号钛合金B转变温度的参考范围合金牌号 T/ 合金牌号 T/" 980~1020 955~995 TA5 TC2 TA7 l000~l040 TC4 970~lo10 TA11 1020l050 TcAEL 940980 TA15 9801010 Tc6 960~990 TA16 930970o TC9,TC11 9801020 TA17 960~990 84088o TC16,TC18 TA18 920~950 TC17 875~915 TA19 980~1020 TC21 950~990 TA21 870~910 TB2 730770 TA22 TBB3 930970 730770 TB6 780820 TA24 940980 Tc1 890~930 TE8 790830o
GB/T23605一2020 附录B 资料性附录各类钛合金B转变温度判定的典型淬火组织图片型,c-3型及亚稳定8型钛合金的转变温度判定典型淬火组织见图B.1一图B.16 其中图B.1~ 图B3为a型钛合金的典型淬火组织,图B.4一图B.14为a-B型钛合金的典型淖火组织,图B.15 图B.16为亚稳定型钛合金的典型淬火组织 995c 1000C a b c 1005 T1002c 图B.1TA5-A铸态的淬火组织(200×窄温度范围
GB/T23605一2020 995c 1000C a b 1005c T:l002C 图B.2IA5-A加工产品的淖火组织(200×)(窄温度范围 C 995” 1000c b 图B.3TA5-A加工产品的淬火组织(200x(窄温度范围
GB/T23605?2020 1005C .1002" Tp;l ?B.3( 990c 995c b a 1000C Tp;997 ?B.4TA15???(200)???Χ
GB/T23605一2020 990c 995c a b 1000c T:997C 图B,5TA15加工产品的淖火组织(200×)(窄温度范围 C 970" 975c a 图B.6Tc2铸态的淖火组织(200×窄温度范围
GB/T23605一2020 980C" T,977c" 图B.6(续 965 970c b 975C T:972C 图B.7TcC2加工产品的淬火组织(200×)(窄温度范围
GB/T23605一2020 970c 975c a b 980c Ta:977C 图B.8Tc6铸态的淬火组织(200×)(窄温度范围 975c 980C" 图B.9TC6加工产品的淖火组织(200×窄温度范围 10
GB/T23605一2020 985C T:982 图B.9续 b 985C 990C 995c T:992c 图B.10Tc4加工产品的淖火组织(200x)(窄温度范围 11
GB/T23605一2020 C 975 980c 985C 990 O Ta:982C 图B.11Tc4ELI加工产品的淬火组织(200×)(宽温度范围) C 885 890 图B.12Tc17铸态的淬火组织(200×窄温度范围 12
GB/T23605一2020 895c T,892c 图B.12(续) 885c 890c a b 895c T;892C 图B.13IC17加工产品的淬火组织(200x)窄温度范围 13
GB/T23605一2020 890c 895c d 900C 905C Ta:897C 图B.14Tc17加工产品的淬火组织(200×)(宽温度范围 795C 800 图B.15TB6加工产品的淬火组织(200×)宽温度范围 14
GB/T23605一2020 805c d)810c Ta:802C，图B.15(续 735c 740c b 745C 750C T:742 图B.16TB2加工产品的火组织200×宽温度范围

测定钛合金β转变温度的方法GB/T23605-2020

随着现代工业的发展，钛合金在航空、航天、汽车和医疗等领域得到广泛应用。而钛合金的性能与其微观结构紧密相关，其中β相的含量对钛合金的力学性能、耐腐蚀性能和加工性能等具有重要影响，因此其β转变温度的测定方法备受关注。

什么是β转变温度？

钛合金中的β相是一种面心立方结构的晶体，其稳定性与温度密切相关。当温度升高时，β相会逐渐转化为α相，且转化速率与温度呈正比例关系。β转变温度即为β相开始向α相转变的温度。

GB/T23605-2020标准介绍

GB/T23605-2020标准规定了测定钛合金β转变温度的方法，其中包括两种方法：微热分析法和差热分析法。

微热分析法适用于测定β相含量大于5%的钛合金。该方法通过在一定升温速率下记录样品热容随温度的变化曲线，根据其特征峰推算出β转变温度。
差热分析法适用于测定β相含量小于5%的钛合金。该方法通过比较样品与参比物的热力学性质，在特定升温速率下测量差热信号，并根据信号变化推算出β转变温度。

实验步骤

以微热分析法为例，具体实验步骤如下：

将经过打磨和清洗的钛合金样品装入微量直径量热器中。
将量热器放入差示扫描量热仪，并以一定升温速率升温。
记录样品热容随温度的变化曲线，并观察特征峰。
根据特征峰的位置和形状推算出β转变温度。

需要注意的是，实验时应该控制好升温速率，并使用高纯氮气保护样品，在保证实验结果准确性的同时避免样品受到污染。

总结

测定钛合金β转变温度的方法GB/T23605-2020规范了钛合金β转变温度的标准检测方法，为钛合金相关领域的研究和生产提供了可靠的基础数据。在实验中，我们需要严格按照标准要求进行操作，以获得准确可靠的实验结果。