航空航天用高溫鈦合金鍛件 （GB/T ××××-××××）

編制說明

（送審稿）

2019-6

《航空航天用高溫鈦合金鍛件》

編制說明（送審稿）

一、工作簡況

1. 任務(wù)來源

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)委《關(guān)于下達(dá)2017年第四批國家標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃的通知》（國標(biāo)委綜合[2017]128號）的要求，由寶鈦集團(tuán)有限公司和寶雞鈦業(yè)股份有限公司負(fù)責(zé)起草《航空航天用高溫鈦合金鍛件》國家標(biāo)準(zhǔn)。項(xiàng)目計(jì)劃編號：20173772-T-610，計(jì)劃完成年限為2019年。

2．主要起草單位簡況

2.1寶鈦集團(tuán)有限公司

寶鈦集團(tuán)有限公司始建于1965年，是國家“三五”期間為滿足國防軍工、尖端科技發(fā)展的需要，以“九0二”為工程代號而投資興建的國家重點(diǎn)企業(yè)，原名902廠，1972年更名為寶雞有色金屬加工廠，隸屬于國家冶金工業(yè)部；1983年劃歸中國有色金屬工業(yè)總公司主管；1999年劃歸中國稀有稀土集團(tuán)公司管理；2000年劃歸到陜西省，隸屬于陜西有色金屬控股集團(tuán)有限責(zé)任公司；2005年，為建立現(xiàn)代企業(yè)制度、理順國有資產(chǎn)管理關(guān)系，工廠整體改制為寶鈦集團(tuán)有限公司。

歷經(jīng)近50年的艱苦磨礪，寶鈦集團(tuán)現(xiàn)已發(fā)展成為中國最大、實(shí)力最雄厚、體系最完整的以鈦及鈦合金為主的稀有金屬材料專業(yè)化科研生產(chǎn)基地，是我國鈦工業(yè)的搖籃和旗幟。是中國鈦、鋯國標(biāo)、軍標(biāo)、行規(guī)的制定者，代表著我國鈦、鋯材加工技術(shù)的最高水平，是“中國鈦谷”和“國家高技術(shù)新材料產(chǎn)業(yè)基地”的龍頭企業(yè)。目前，公司主導(dǎo)產(chǎn)品鈦材年產(chǎn)量已位居世界同類企業(yè)第二。

我國第一顆氫彈的爆炸成功、第一艘核潛艇的勝利下水、第一顆軟著陸衛(wèi)星順利返回地面、首次向太平洋海域成功發(fā)射運(yùn)載火箭、“嫦娥”奔月成功都有寶鈦集團(tuán)的功績。系列殲擊機(jī)、直升機(jī)、各型運(yùn)載火箭、衛(wèi)星、系列導(dǎo)彈和神舟飛船，以及核動力船舶等都使用了寶鈦集團(tuán)研制生產(chǎn)的鈦及鈦合金稀有金屬材料。它不僅使中國擺脫了重點(diǎn)型號和武器裝備關(guān)鍵材料受制于人的局面，豐富了我國航空用鈦合金材料體系，而且大大提升了我國軍事裝備水平和國產(chǎn)化能力，為國防現(xiàn)代化建設(shè)和尖端科技發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。

2.2寶雞鈦業(yè)股份有限公司

寶雞鈦業(yè)股份有限公司成立于1999年7月21日，由寶鈦集團(tuán)有限公司（原寶雞有色金屬加工廠）作為主發(fā)起人設(shè)立。并作為中國鈦工業(yè)第一股于2002年4月12日在上海證券交易所成功上市（股票名稱：寶鈦股份；股票代碼：600456）。

公司是“鈦鋯及其合金標(biāo)準(zhǔn)研制創(chuàng)新示范基地”、“國際科技合作基地”、“國家認(rèn)定企業(yè)技術(shù)中心”、“全國工業(yè)品牌培育示范企業(yè)”、“國家技術(shù)創(chuàng)新示范企業(yè)”，所在地被譽(yù)為“中國鈦城”、“中國鈦谷”。

公司建立起“海綿鈦、熔鑄、鍛造、板材、帶材、無縫管、焊管、棒絲材、精密鑄造、原料處理”十大生產(chǎn)系統(tǒng)，形成30000噸鈦鑄錠和20000噸鈦加工材生產(chǎn)能力。公司主體裝備由美、日、德、奧等十五個(gè)國家引進(jìn)，主要有2400W電子束冷床爐、15t/10t真空凝殼爐、萬噸自由鍛壓機(jī)、2500t快鍛機(jī)、高速棒絲生產(chǎn)線、鈦帶生產(chǎn)線（MB22-TI型二十輥冷軋機(jī)）、3.3米寬厚板生產(chǎn)線等，這也使我國成為繼美、日、俄后擁有完整鈦工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的國家。

公司加大科技創(chuàng)新和新產(chǎn)品開發(fā)，主要產(chǎn)品覆蓋鈦及鈦合金板、帶、箔、管、棒、線、鍛件、鑄件等，并逐步擴(kuò)展到鋯、鎳、鋼等材料領(lǐng)域，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于航空、航天、艦船等高精尖領(lǐng)域和氯堿化工、電力、冶金、醫(yī)藥及海洋工程等國民經(jīng)濟(jì)重要領(lǐng)域。借力資本市場，通過實(shí)施增長戰(zhàn)略，實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。公司積極拓展國際市場，產(chǎn)品遠(yuǎn)銷美國、日本、德國、法國、英國、挪威、瑞典、新加坡、意大利、印度、韓國等幾十個(gè)國家，與空客、波音等航空企業(yè)建立了長期戰(zhàn)略合作關(guān)系，逐步成為世界鈦工業(yè)的重要組成部分。

3. 主要工作過程

寶鈦集團(tuán)有限公司在接到該標(biāo)準(zhǔn)的制定任務(wù)后，成立了標(biāo)準(zhǔn)編寫組，召開了標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目編制啟動會議，對標(biāo)準(zhǔn)編寫工作進(jìn)行了部署和分工，主要工作過程經(jīng)過了以下幾個(gè)階段。

3.1起草階段

本標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)我國航空航天用高溫鈦合金鍛件市場情況首次制定，在起草階段進(jìn)行了大量的數(shù)據(jù)收集和測試研制，同時(shí)兼顧了航空航天主干高溫鈦合金牌號。

1） 2018年1月成立標(biāo)準(zhǔn)編制組，并明確了工作的職能和任務(wù)。

2） 2018年2月～2018年3月對航空航天用高溫鈦合金鍛件的生產(chǎn)和使用狀況進(jìn)行了相關(guān)資料的收集和總結(jié)，并對相關(guān)的技術(shù)資料進(jìn)行了對比分析。

3） 2018年4月～2018年5月根據(jù)對航空航天用高溫鈦合金鍛件的相關(guān)資料進(jìn)行分析和總結(jié)，形成了《航空航天用高溫鈦合金鍛件》的征求意見稿。并進(jìn)行了廣泛的征求意見工作。

4）2018年6月28日，由全國有色金屬標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會在新疆烏魯木齊市組織召開了《先進(jìn)結(jié)構(gòu)材料領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究》課題工作會議。來自全國15家單位23位代表參加了會議，與會代表對《航空航天用高溫鈦合金鍛件》國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了認(rèn)真、仔細(xì)的討論，形成修改意見如下：①將產(chǎn)品的力學(xué)性能考核指標(biāo)按GJB 2218的規(guī)定進(jìn)行修改；②刪除3.9.1條中“TA5、TA13”；③將表格中量與單位按GB/T 1.1的要求進(jìn)行統(tǒng)一修改；④對標(biāo)準(zhǔn)文本進(jìn)行編輯性修改；最后參加本標(biāo)準(zhǔn)討論的全部專家一致同意：對《航空航天用高溫鈦合金鍛件》標(biāo)準(zhǔn)的討論稿按修改意見修改后，形成《航空航天用高溫鈦合金鍛件》的征求意見稿。

3.2征求意見階段

1）本標(biāo)準(zhǔn)編制組將征求意見稿發(fā)送至中國有色金屬工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量質(zhì)量研究所、中鋁沈陽有色金屬加工有限公司、西部超導(dǎo)材料科技股份有限公司、寶鋼特鋼有限公司、湖南金天鈦業(yè)科技有限公司、西部金屬材料股份有限公司、西北有色金屬研究院等18家相關(guān)生產(chǎn)應(yīng)用單位和科研院所進(jìn)行了廣泛的征求意見工作，并在中國有色金屬標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量信息網(wǎng)進(jìn)行掛網(wǎng)征求意見，回函的單位共17家、回函并有建議或意見的單位共10家、沒有回函的單位共1家。

2） 2018年9月19日，根據(jù)科技部下達(dá)國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃《先進(jìn)結(jié)構(gòu)材料領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究》重點(diǎn)專項(xiàng)的要求，由全國有色金屬標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會在天津組織召開了《航空航天用高溫鈦合金鍛件》預(yù)審會。來自全國15家單位23位代表參加了會議，與會代表對《航空航天用高溫鈦合金鍛件》國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了認(rèn)真、仔細(xì)的討論，形成修改意見如下：①刪除3.1.2條中非自耗電極熔煉方法；②3.4.2條明確環(huán)材性能考核規(guī)格；③修改表4中TA19試驗(yàn)溫度，建議與國軍標(biāo)保持一致；④3.11中鍛件表面粗糙度改為強(qiáng)制要求；⑤修改5.3條檢驗(yàn)項(xiàng)目條款。本標(biāo)準(zhǔn)編制組通過直接采納其10條修改建議或意見后（征求意見情況詳見《標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿意見匯總處理表》），形成了標(biāo)準(zhǔn)送審稿及其編制說明，并提交有色標(biāo)委會對標(biāo)準(zhǔn)送審稿進(jìn)行審查。

3.3審查階段

3.4報(bào)批階段

4. 主要參加單位和工作組成員及其所作的工作

本標(biāo)準(zhǔn)由寶鈦集團(tuán)有限公司、寶雞鈦業(yè)股份有限公司、有色金屬技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究院、中科院沈陽金屬研究所、中航沈飛民用飛機(jī)有限責(zé)任公司等單位共同起草。

主要成員：胡志杰、馮軍寧、陳秉剛、張江峰、岳旭、解晨、白智輝、馬忠賢、馮永琦、何書林、高頎、賈栓孝、朱紹祥、孫紅軍。

所作的工作：胡志杰、馮軍寧、陳秉剛、張江峰為主要起草人，負(fù)責(zé)方案制定、資料收集、產(chǎn)品調(diào)研、技術(shù)參數(shù)的確定以及標(biāo)準(zhǔn)條款編寫等工作；解晨、白智輝、馬忠賢、馮永琦、何書林、高頎、賈栓孝、朱紹祥、岳旭、孫紅軍主要負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)資料的收集、產(chǎn)品生產(chǎn)和使用情況的調(diào)研以及協(xié)助產(chǎn)品試驗(yàn)等工作。

二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則和確定標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容的論據(jù)

1. 標(biāo)準(zhǔn)編制原則

本標(biāo)準(zhǔn)在編制時(shí)，主要參考了寶鈦集團(tuán)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)、內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)及國外相關(guān)鍛件標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合市場調(diào)研，完成了標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿。同時(shí)，項(xiàng)目組確定出以下主要原則：

a）標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)嚴(yán)格按照GB/T 1.1-2009《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則 第一部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)與編寫》的規(guī)定格式進(jìn)行編寫。

b）所列材料均為已大量批產(chǎn)并廣泛使用的牌號。

c）產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)均得到相應(yīng)印證，確保合理性。

2．確定標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容的論據(jù)

本次制訂時(shí)，鈦合金牌號的主要技術(shù)要求及指標(biāo)，參照寶鈦集團(tuán)有限公司、寶雞鈦業(yè)股份有限公司與中國航空及航天單位簽訂的高溫用鈦合金品技術(shù)協(xié)議、國家航空航天用軍用標(biāo)準(zhǔn)及國家標(biāo)準(zhǔn)為主要參考依據(jù)。

所參考的部分技術(shù)協(xié)議如表1。

表1

1.1.1.1.1　編 號	1.1.1.1.2　名 稱	1.1.1.1.3　協(xié)議單位
1.1.1.1.4　XJ/BS 5106-1994	1.1.1.1.5　航空發(fā)動機(jī)用鈦合金環(huán)坯技術(shù)協(xié)議	1.1.1.1.6　/
1.1.1.1.7　XJ/BS 5275-2004	1.1.1.1.8　航空發(fā)動機(jī)盤、鼓筒和鼓筒軸用高溫鈦合金餅環(huán)坯標(biāo)準(zhǔn)	1.1.1.1.9　/
1.1.1.1.10　XJ/BS 5338-2006	1.1.1.1.11　航空用高溫鈦合金鈦合金技術(shù)條件	1.1.1.1.12　/
1.1.1.1.13　XJ/BS 5585-2016	1.1.1.1.14　航空用鈦及鈦合金鍛件和鍛坯規(guī)范	1.1.1.1.15　/
1.1.1.1.16　XJ/BS 5281-2006	1.1.1.1.17　航天用TA15（BT20）環(huán)材協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)	1.1.1.1.18　/
XJ/BS 5552—2017	TC31(Bti—6431s)鈦合金鍛件技術(shù)協(xié)議	1.1.1.1.19　/
1.1.1.1.20　GJB 391A-2015	1.1.1.1.21　航天用鈦合金餅材規(guī)范	1.1.1.1.22　國家軍用標(biāo)準(zhǔn)
1.1.1.1.23　GJB 1169A-2014	1.1.1.1.24　航天用鈦合金環(huán)材規(guī)范	1.1.1.1.25　國家軍用標(biāo)準(zhǔn)
1.1.1.1.26　GJB 2218A-2018	1.1.1.1.27　航空用鈦及鈦合金鍛件和鍛坯規(guī)范	1.1.1.1.28　國家軍用標(biāo)準(zhǔn)
1.1.1.1.29　GJB 2220-2018	1.1.1.1.30　航空發(fā)動機(jī)用鈦合金餅環(huán)坯規(guī)范	1.1.1.1.31　國家軍用標(biāo)準(zhǔn)
1.1.1.1.32　GJB3763A-2004	1.1.1.1.33　鈦及鈦合金熱處理	1.1.1.1.34　國家軍用標(biāo)準(zhǔn)
1.1.1.1.35　GB/T 16598	1.1.1.1.36　鈦及鈦合金餅和環(huán)	1.1.1.1.37　國家標(biāo)準(zhǔn)
1.1.1.1.38　GB/T 3620.1	1.1.1.1.39　鈦及鈦合金牌號和化學(xué)成分	1.1.1.1.40　國家標(biāo)準(zhǔn)
1.1.1.1.41　AMS4928	1.1.1.1.42　退火態(tài)TC4鈦合金鍛件、線材、鍛件、環(huán)材和拉拔型材	1.1.1.1.43　美國宇航材料標(biāo)準(zhǔn)

對規(guī)范規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的詳細(xì)說明如下：

2.1 材料與化學(xué)成分要求

由于鈦及鈦合金化學(xué)活性高，易受H、O、N等氣體污染，所以規(guī)定鑄錠需采用真空熔煉；為保證成分均勻性，規(guī)定鑄錠的熔煉次數(shù)不得少于兩次。AMS等國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)對鈦合金的熔煉次數(shù)均有此規(guī)定。

為考慮標(biāo)準(zhǔn)間的相互協(xié)調(diào)性和一致性，本規(guī)范規(guī)定產(chǎn)品的化學(xué)成分均引用GB/T3620.1。

2.2 牌號、規(guī)格、狀態(tài)

本規(guī)范包含的鍛件主要用于需方后續(xù)精機(jī)加工，所以規(guī)定鍛件的交貨狀態(tài)為退火態(tài)（M態(tài)）；當(dāng)需要后續(xù)熱加工時(shí)，供方可熱加工態(tài)供貨。退火制度依據(jù)GJB3763和供需雙方的技術(shù)協(xié)議確定，具體如表2所示。必要時(shí)，供方還可適當(dāng)選擇和調(diào)整熱處理制度。

表2

牌號	推薦的熱處理制度
1.1.1.1.44　TA7	1.1.1.1.45　750℃～850℃，1 h～4h，空冷
1.1.1.1.46　TA15	1.1.1.1.47　700℃～850℃，1 h～4h，空冷
TA19	1.1.1.1.48　970℃±10℃，保溫1h～2h，空冷； 593℃±10℃，保溫8h，空冷。首次退火溫度允許在β轉(zhuǎn)變溫度以下14℃～28℃范圍內(nèi)調(diào)整
TA32	（Tβ-20）℃，保溫1h～2h，空冷或更快速度冷卻；590℃～610℃，保溫2h，空冷。首次退火溫度允許在β轉(zhuǎn)變溫度以下15℃～35℃范圍內(nèi)調(diào)整。
TA33	（Tβ-20）℃，保溫1h～2h，空冷或更快速度冷卻；680℃～720℃，保溫2h，空冷。首次退火溫度允許在β轉(zhuǎn)變溫度以下10℃～35℃范圍內(nèi)調(diào)整。
1.1.1.1.49　TC1	1.1.1.1.50　700℃～850℃，1 h～4h，空冷
1.1.1.1.51　TC2	1.1.1.1.52　700℃～850℃，1 h～4h，空冷
1.1.1.1.53　TC4	1.1.1.1.54　700℃～800℃，1 h～4h，空冷
1.1.1.1.55　TC6	1.1.1.1.56　860℃～920℃，保溫1h～2h；隨爐或轉(zhuǎn)爐冷卻至600℃～650℃，保溫2h，空冷
1.1.1.1.57　TC11	1.1.1.1.58　950℃±10℃，1 h～3h，空冷+530℃±10℃，6h，空冷。首次退火溫度允許在β轉(zhuǎn)變溫度以下30℃～50℃范圍內(nèi)調(diào)整
1.1.1.1.59　TC17	1.1.1.1.60　840℃±10℃，保溫1h～4h，空冷； 800℃±10℃，保溫2h，水冷；630℃±10℃，保溫8h，空冷
1.1.1.1.61　TC25	1.1.1.1.62　950℃～970℃，保溫1h～4h，空冷；530℃～570℃，保溫6h～24 h，空冷。首次退火溫度允許在β轉(zhuǎn)變溫度以下30℃～50℃范圍內(nèi)調(diào)整
1.1.1.1.63　TC31	1.1.1.1.64　（Tβ-30）℃, 保溫1h～2h，空冷；450℃～650℃，保溫4h～8h，空冷。首次退火溫度允許在β轉(zhuǎn)變溫度以下20℃～50℃范圍內(nèi)調(diào)整。

本規(guī)范包含的鍛件（主要產(chǎn)品形式以餅環(huán)材為主）牌號及規(guī)格是依據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況確定的，具體見表3的規(guī)定。其他形狀的鍛件尺寸應(yīng)按圖紙要求執(zhí)行。

表3

牌 號	供應(yīng)狀態(tài)	產(chǎn)品形式	規(guī)格，mm
			外徑D	內(nèi)徑d	截面高度H	環(huán)材壁厚
TA7、TA15、TA19、TA32、TA33、TC1、TC2、TC4、TC6、TC11 TC17、TC25、TC31	熱加工態(tài) （R） 退火態(tài) （M）	餅材	150～500	—	H＜ D	—
			＞500～1000	—	50～500	—
		環(huán)材	200～500	100～400	25～300	25～150
			＞500～900	300～850	45～500	25～250
			＞900～1500	400～1450	110～700	25～400

2.3力學(xué)性能

本規(guī)范包含合金牌號的力學(xué)性能指標(biāo)依據(jù)現(xiàn)有供需雙方執(zhí)行的技術(shù)協(xié)議和實(shí)物水平確定。室溫及高溫力學(xué)性能具體指標(biāo)見表4，表5。

表4

牌號	室溫力學(xué)性能，不小于
	抗拉強(qiáng)度 Rm，MPa	規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度 Rp0.2，MPa	斷后伸長率 A，％	斷面收縮率 Z，％
TA7	785	680	10	25
TA15	885	825	8	20
TA19	895	825	10	25
TA32	900	800	6	13
TA33	950	880	6	15
TC1	585	460	15	30
TC2	685	560	12	30

表4（續(xù)）

牌號	室溫力學(xué)性能，不小于
	抗拉強(qiáng)度 Rm，MPa	規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度 Rp0.2，MPa	斷后伸長率 A，％	斷面收縮率 Z，％
TC4	895	825	10	25
TC6	940	840	8	20
TC11	1030	900	10	30
TC17	1120	1030	7	15
TC25	980	860	8	18
TC31	1000	900	6	10

表5

牌號	試驗(yàn)溫度，℃	高溫力學(xué)性能，不小于
		抗拉強(qiáng)度 Rm，MPa	持久強(qiáng)度，MPa
			σ100h	σ50h	σ35h
TA7	350	490	440	―	―
TA15	500	570	—	470	―
TA19	480	620	―	―	480
TA32	550	560	430	—	—
TA33	600	600	310	—	—
TC1	350	345	325	―	―
TC2	350	420	390	―	―
TC4	400	620	570	―	―
TC6	400	735	665	―	―
TC11	500	685	―	―	640a
TC17	370	905	685	―	―
TC25	500	735	―	637	―
	550	685	―	441	―
TC31	650	500	―	―	420

2.4 超聲波檢驗(yàn)

1.1.1.1.65　產(chǎn)品應(yīng)按GB/T 5193進(jìn)行超聲波探傷，檢驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合表6的規(guī)定。

表6

產(chǎn)品截面高度或壁厚，mm	驗(yàn)收級別
≤150	A
＞150	B

2.5 低倍、顯微組織

1.1.1.1.66　產(chǎn)品的橫向低倍組織不應(yīng)有裂紋、縮尾、氣孔、金屬夾雜或非金屬夾雜、影響使用的偏析及其他目視可見的冶金缺陷。

經(jīng)熱處理后，產(chǎn)品的顯微組織應(yīng)符合如下要求：

TA7鈦合金的顯微組織應(yīng)是等軸α組織或等軸和拉長α組織，以及部分破碎和扭曲的晶界α及片狀α，無完整的原始β晶界。其他鈦合金的顯微組織應(yīng)是兩相區(qū)加工產(chǎn)生的組織，無完整的原始β晶界。在轉(zhuǎn)變的β基體上的等軸α組織、或等軸α和拉長α組織，以及部分破碎和扭曲的晶界α及片狀α都是可接受的組織。

3 主要試驗(yàn)（或驗(yàn)證）情況分析

3.1 主要試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

本標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過了大量實(shí)物供應(yīng)及數(shù)據(jù)儲備，形成了我國現(xiàn)階段可批量穩(wěn)定生產(chǎn)供貨的航空航天用高溫鈦合金鍛件產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。

表7～表13和圖1～圖5為標(biāo)準(zhǔn)中典型合金比對中的相關(guān)原始數(shù)據(jù)分析。

表7 室溫性能原始數(shù)據(jù)

錠號	規(guī)格	室拉性能
		Rm(Mpa)	Rp0.2(Mpa)	A(%)	Z(%)
534-20170247	Φ370/Φ275×160	957	890	12	47
		962	884	13	43
534-20170136	Φ560/Φ440×300	965	888	14	36
		956	882	13.5	43
534-20170136	Φ680/Φ570×500	964	898	11	37
		964	899	16	37
534-20170458	Φ342/Φ322×230	984	911	20	45
		1000	929	17	45
534-20170565	Φ342/Φ322×230	979	916	14	37
		985	916	15	39
534-20170707	Φ640/Φ480×80	986	925	13	29
		961	893	12	40
534-20160159	Φ510/Φ380×30	977	914	12	36
		951	882	12	31
534-20160467	Φ460/Φ220×45	968	901	16	41
		988	922	16	40
534-20142601	Φ340/Φ310×150	1034	999	15	46
		1040	1004	12	44
534-20171450	Φ380/Φ352×250	973	914	16.5	40
		975	920	16.5	39
534-20171451	Φ460/Φ220×45	926	856	13.5	29
		933	871	14	31
534-20180140	Φ206/Φ140×330	967	905	14	38
		961	906	14	48
534-20160467	Φ380/Φ352×250	969	903	16	43
		981	917	16	47
534-20180940	Φ390/Φ340×220	997	940	15	44
		997	928	16.5	45
534-20160467	Φ170/Φ124×320	989	912	12	30
		971	901	12	31
534-20181327	Φ310/Φ250×95	996	943	17	42
		999	959	16.5	43
534-20161855	Φ325/Φ293×55	1022	986	17	41
		1023	985	16	44
534-20170565	Φ269/Φ106×45	958	882	14	32
		949	876	13	40
534-20170706	Φ594/Φ234×220	990	930	14.5	40.5
		995	930	15.5	41.5
534-20170706	Φ594/Φ244×137	975	905	15.5	42.5
		990	935	15	42.5
534-20170706	Φ594/Φ238×262	970	905	14	39.5
		970	895	19	40
534-20170706	Φ594/Φ238×229	990	925	15	38.5
		990	925	15	39

表8 高溫性能原始數(shù)據(jù)

錠號	規(guī)格	500℃高拉
		Rm(Mpa)	Rp0.2(Mpa)	A(%)	Z(%)
515-20180752	Φ310/Φ270×200	659	533	22	65
		654	531	21.5	65
515-20170814	Φ380/Φ250×565	636	/	/	/
		652	/	/	/
515-20141899	Φ386/Φ344×30	658	/	/	/
		660	/	/	/
515-20180649	Φ122/Φ109×62	633	/	22.5	62
		624	/	28.5	63
515-20152114	Φ341/Φ297×210	635	/	/	/
		630	/	/	/
515-20161749	Φ230/Φ145×500	645	/	/	/
		650	/	/	/

1）室溫抗拉強(qiáng)度分析

圖1 抗拉強(qiáng)度正態(tài)分布圖

表9 抗拉強(qiáng)度分析表

總樣本數(shù)	44	CPK	1.51
平均值	979	最大值	1040	最小值	926
下限值(標(biāo)準(zhǔn)值)			895
+3Sigma	1034.75	-3Sigma	923.3

經(jīng)分析，抗拉強(qiáng)度的CPK值整體分析為1.51，表明生產(chǎn)過程相當(dāng)穩(wěn)定，富余度較大。

2）室溫屈服強(qiáng)度分析

圖2屈服強(qiáng)度正態(tài)分布圖

表10 屈服強(qiáng)度分析表

總樣本數(shù)	44	CPK	1.23
平均值	916	最大值	1004	最小值	856
下限值(標(biāo)準(zhǔn)值)			825
+3Sigma	989.93	-3Sigma	842.21

經(jīng)分析，抗拉強(qiáng)度的CPK值整體分析為1.23，表明生產(chǎn)過程穩(wěn)定，可控。

3）室溫?cái)嗪笊扉L率分析

圖3斷后伸長率正態(tài)分布圖

表11 斷后伸長率分析表

總樣本數(shù)	44	CPK	1.669
平均值	14.693	最大值	20	最小值	11
下限值(標(biāo)準(zhǔn)值)			825
+3Sigma	19.7	-3Sigma	9.69

經(jīng)分析，抗拉強(qiáng)度的CPK值整體分析為1.51，表明生產(chǎn)過程相當(dāng)穩(wěn)定，富余度較大。

4）室溫?cái)嗪笫湛s率分析

圖4 斷后收縮率正態(tài)分布圖

表12 斷后收縮率分析表

總樣本數(shù)	44	CPK	0.94
平均值	39.705	最大值	48	最小值	29
下限值(標(biāo)準(zhǔn)值)			25
+3Sigma	55.35	-3Sigma	24.06

經(jīng)分析，抗拉強(qiáng)度的CPK值整體分析為0.94，表明生產(chǎn)過程穩(wěn)定還有提高余地。

5）高溫抗拉強(qiáng)度分析

圖5 抗拉強(qiáng)度正態(tài)分布圖

表13 抗拉強(qiáng)度分析表

總樣本數(shù)	12	CPK	2.02
平均值	644.7	最大值	660	最小值	624
下限值(標(biāo)準(zhǔn)值)			570
+3Sigma	681.55	-3Sigma	607.78

經(jīng)分析，抗拉強(qiáng)度的CPK值整體分析為1.51，表明生產(chǎn)過程相當(dāng)穩(wěn)定，富余度較大。

3.2 驗(yàn)證分析結(jié)論

本標(biāo)準(zhǔn)對主要技術(shù)參數(shù)的規(guī)定是合理可行的，同時(shí)產(chǎn)品性能穩(wěn)定性有一定富余度及可提升空間，通過本標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，將促進(jìn)航空航天用鈦行業(yè)的整體技術(shù)提高與發(fā)展，有利于新型高效的新產(chǎn)品的發(fā)展。

三、標(biāo)準(zhǔn)水平分析

1.采用國際標(biāo)準(zhǔn)的程度

本標(biāo)準(zhǔn)參考了ASTM B348、AMS4967、AMS4928、OCT1 90107等標(biāo)準(zhǔn)制定。其中尺寸規(guī)格及相應(yīng)力學(xué)性能指標(biāo)與國外標(biāo)準(zhǔn)一致或更嚴(yán)，進(jìn)一步提高了產(chǎn)品的質(zhì)量水平。

2.國際、國外同類標(biāo)準(zhǔn)水平的對比分析

本規(guī)范中的TA7、TA15、TC1、TC2、TC6和TC25五種鈦合金牌號，對應(yīng)的前蘇聯(lián)牌號分別為BT5-1、BT20、OT4-1、OT4、BT3-1和BT25，相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)有航空工業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)OCT1 90000-70《鈦合金模鍛件和鍛件》及OCT1 90043-72《整體軋制鈦合金環(huán)形件技術(shù)要求》。本規(guī)范中TA19鈦合金對應(yīng)美國的Ti-6242，相關(guān)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)有AMS4975和AMS4976。本規(guī)范與國外同類標(biāo)準(zhǔn)的綜合比較如下：

2.1化學(xué)成分

本規(guī)范與OCT 1和AMS的主要化學(xué)成分完全相同。

2.2 力學(xué)性能

其力學(xué)性能對比見表14、表15和表16。由此可見，本規(guī)范的力學(xué)性能指標(biāo)不低于國外同類標(biāo)準(zhǔn)的水平。

2.3 超聲檢驗(yàn)

本規(guī)范的產(chǎn)品有超聲檢驗(yàn)要求，而OCT 1和AMS 4975、AMS4976標(biāo)準(zhǔn)中均無該要求。

綜上，本規(guī)范的技術(shù)要求不低于國外同類產(chǎn)品的要求。

表14

標(biāo)準(zhǔn)	牌號	室溫力學(xué)性能，不小于
		Rm， kgf/mm2	Rp0.2， kgf/mm2	A， ％	Z， ％
本規(guī)范	TA7	785MPa	680MPa	10	25
	TA15	885～1130MPa	815MPa	8	20
	TC1	585MPa	460MPa	15	30
	TC2	685MPa	560MPa	12	30
	TC6	980MPa	880MPa	10	25
		940MPa	840MPa	8	20
OCT1 90000-70	BT5-1	80～100	/	10	25
	BT20	95～115	/	10	25
		90～115	/	8	20
	OT4-1	60～75	/	15	35
		55～75	/	12	23
		55～75	/	10	23
	OT4	70～90	/	10	30
		65～90	/	8.5	20
	BT3-1	100～120	/	10	25
		95～120	/	8	20
OCT1 90043-72	BT3-1	95	/	8	20
	BT20	95	/	8	20

表15

標(biāo)準(zhǔn)	牌號	溫度	高溫力學(xué)性能，不小于
Rm，kgf/mm2	持久性能
	σ，kgf/mm2	τ，h
本規(guī)范	TA15	500	≥570MPa	470MPa	≥50
	TC6	400	≥735MPa	665MPa	≥100
OCT1   90000-70	BT20	500	65	48/45	50/100
	BT3-1	400	72	70/68	50/100
		450	65	58/55	50/100

表16

標(biāo)準(zhǔn)	牌號	重量或規(guī)格	室溫力學(xué)性能，不小于
			抗拉強(qiáng)度Rm MPa	規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度Rp0.2 MPa	斷后伸長率A ％	斷面收縮率 ％
本規(guī)范	TA19	≤150kg	895	825	10	25
AMS4975 AMS4976	Ti-6242	≤76mm	896	827	10	25

四、與有關(guān)的現(xiàn)行法律、法規(guī)和強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系

該標(biāo)準(zhǔn)的制定符合現(xiàn)行法律、法規(guī)的要求，本標(biāo)準(zhǔn)與其他強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)無矛盾與不協(xié)調(diào)之處。

五、重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)

無。

六、標(biāo)準(zhǔn)作為強(qiáng)制性或推薦性標(biāo)準(zhǔn)的建議

鑒于國內(nèi)目前沒有關(guān)于航空航天用高溫鈦合金鍛件專用的國家標(biāo)準(zhǔn)，因此建議該標(biāo)準(zhǔn)作為推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)。

七、貫徹標(biāo)準(zhǔn)的要求和措施建議，包括：組織措施、技術(shù)措施、過渡辦法

無。

八、廢止現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的建議

無。

九、其他應(yīng)予說明的事項(xiàng)

無。

十、預(yù)期效果

本標(biāo)準(zhǔn)是新制定國家標(biāo)準(zhǔn)，具有普遍性、廣泛性和適用性。本標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，將為航空航天用高溫鈦合金鍛件質(zhì)量控制提供指導(dǎo)，在滿足國內(nèi)需求的同時(shí)提高了在國際市場上的競爭實(shí)力；同時(shí)可促進(jìn)該行業(yè)的健康、可持續(xù)發(fā)展，進(jìn)一步提高和完善我國航空航天鈦合金鍛件生產(chǎn)及裝備技術(shù)水平，對我國鈦行業(yè)的發(fā)展會產(chǎn)生重要的影響。

《航空航天用高溫鈦合金鍛件》標(biāo)準(zhǔn)編制組

2019年6月

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tag標(biāo)簽:鈦鍛件,TC4鈦鍛件

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