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航天用钛合金锻件(饼材)国军标规范 GJB391A-2015
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航天用钛合金锻件(饼材)国军标规范 GJB391A-2015

发布时间 :2020-05-26 11:19:34 浏览次数 :

中华人民共和国国家军用标准

GJB391A-2015 代替 GJB 391-1987

航天用钛合金饼材规范

Specification for titanium alloy disc for aerospace

2015-10-01实施 2015-06-19发布

中国人民解放军总装备部批准

前言

本规范代替GJB 391-1987《航天工业用TC4钛合金锻制饼材》。

本规范与GJB 391-1987相比, 主要有以下变化:

a) 增加了TC4ELI钛合金牌号;

b) 将TC4钛合金的力学性能分为TC4(底氧)和TC4(高氧)两类:

c) 扩大了饼材的规格范围;

d) 增加了热加工态的供应状态;

e) 补充了新增钛合金牌号的力学性能、超声检测、尺寸和外形、低倍组织及显微组织等要求;

f) 补充了各牌号钛合金的推荐热处理制度:

g)删除了低倍组织评级图,并减少了低倍组织的取样数量;

h) 增加了饼材的显微组织要求。

本规范由中国人民解放军总装备部电子信息基础部提出。

本规范起草单位:宝鸡钛业股份有限公司、宝钛集团有限公司、航天材料及工业研究所、沈阳斯林 达安科新技术有限公司。

本规范主要起草人:王永梅、李渭清、王琪、李献军、黄永光、邓红、董洁、冯军宁。

GJB 391于1987年8月首次发布。

航天用钛合金饼材规范

1、范围

本规范规定了钛合金饼材的要求。

本规范适用于锻造方法生产的钛合金饼材(以下简称饼材)。

2、引用文件

下列文件中的有关条款通过引用而成为本规范的条款。凡注日期或版次的引用文件,其后的任何修改单(不包括勘误的内容)或修订版本都不适用于本规范,但提倡使用本规范的各方探讨使用其最新版本

的可能性。凡不注日期或版次的引用文件,其最新版本适用于本规范。

GB/T 228.1-2010 金属材料拉伸试验 第1部分:室温试验方法

GB/T 229 金属材料 夏比摆锤冲击试验方法 

GB/T 231.1 金属材料 布氏硬度试验 第1部分:试验方法

GB/T 3620.1 钛及钛合金牌号和化学成分

GB/T 3620.2 钛及钛合金加工产品化学成分允许偏差

GB/T 4698(所有部分) 海绵钛、钛及钛合金化学分析方法

GB/T5168 a-β钛合金高低倍组织检验方法

GB/T5193-2007 钛及钛合金加工产品超声波探伤方法

GB/T 8180 钛及钛合金加工产品的包装、标志、运输和贮存

GB/T 23605 钛合金β转变温度测定方法

钛合金锻件

3、要求

3.1 牌号、供货状态、规格

饼材的牌号、供货状态和规格应符合表1的规定。

a1.jpg

3.2 材料

3.2.1 饼材用铸锭应采用真空自耗电弧炉熔炼,熔炼次数不得少于两次。

3.2.2 自耗电极禁止使用钨极氩弧焊焊接。

3.3 化学成分

3.3.1饼材的化学成分应符合GB/T 3620.1的规定,其中TC4钛合金中氧含量应不大于0.15%。订购方要求并在合同中注明时,可供应氧含量高于0.15%的TC4的饼材。

3.3.2 订购方在饼材上取样检验时,其化学成分允许偏差应符合GB/T 3620.2的规定。

3.4 力学性能

饼材的力学性能在经热处理后的试样坯上取样测试,其室温力学性能检验结果应符合表2的规定,其中Rp0.2指标不作为验收依据。试样坯的推荐热处理制度见表3规定。

a2.jpg

3.5 β转变温度

饼材应按熔炼炉号提供β转变温度实测值。

3.6 超声波检验

3.6.1 饼材均应在两端面进行超声检测,检验结果应符合GB/T5193-2007中A1级的规定。

3.6.2 被检饼材出现多个反射信号,且超过试块相应埋藏深度中0.8mm平底孔反射信号幅度时,如果相邻反射中心距离小于25mm时应予报废。

3.6.3 回波信号幅度小于相应试块埋藏深度的中1.0mm平底孔反射信号幅度、大于相应试块埋藏深度的中0.8mm平底孔反射信号幅度应作记录。

3.7 尺寸和外形

3.7.1 饼材的外径和高度尺寸允许偏差均为+3 0mm。

3.7.2 饼材的倒角半径为5mm~10mm。

3.8 低倍组织

3.8.1 饼材的低倍组织不允许有裂纹、折叠、气孔、金属或非金属夹杂物、偏析及其他目视可见的冶金缺陷。

3.8.2 低倍组织不允许有明显的、目视可见的清晰晶粒。

3.9 显微组织

经热处理后,饼材的显微组织应为a-β两相区加工组织,无完整的原始β晶界。在转变的β基体上的等轴α组织,或等轴α和拉长α组织,以及部分破碎和扭曲的晶界α及片状α都是可接受的组织。

3.10 表面状况

饼材应以机加工表面供货。表面粗糙度的R.值应不大于3.2um(以满足超声检测要求为准)。

3.11 外观质量

3.11.1 饼材表面不应有裂纹、氧化皮、折叠等目视可见的缺陷,不应有明显的过渡线或较深的刀痕。

3.11.2 饼材局部缺陷允许用打磨方法清除,打磨深度应不超过尺寸允许偏差。打磨深宽之比在两端面

应不大于1:6,在侧面应不大于1:10。饼材两端面上不允许存在有对称的清理凹坑,侧面打磨应沿轴向进行。

3.12 饼材标志

在已检验的每件饼材的一个端面上应标记如下内容:

a)牌号;

b)熔炼炉号;

c)规格;

d)供货状态;

e)锭节号。

4、质量保证规定

4.1 检验分类

本规范规定的检验为质量一致性检验。

4.2 质量一致性检验

4.2.1组批 

饼材应成批提交验收。每批应由同一牌号、同一熔炼炉号、同一热处理炉批、同一规格、同一制造

方法和同一生产周期生产的饼材组成。

4.2.2 检验项目及取样

4.2.2.1 饼材质量一致性检验的项目、取样位置及数量应符合表4的规定。

a3.jpg

4.2.2.2 饼材的取样,每批饼材解剖一件,承制方在半件饼材上取样进行力学性能、低倍和显微组织的检验,另半件饼材随同该批产品一起交付订购方(供复验用)。

4.2.2.3 当用同一铸锭采用相近工艺,同时生产几种规格相近的饼材时,订购方同意并在合同中注明时,允许用最大规格饼材的性能和组织的检验结果代表其他规格饼材的检验。

4.2.3 检验结果的判定

4.2.3.1 化学成分不合格时,判该批饼材不合格。

4.2.3.2 超声检测、尺寸和外形、表面状况及外观质量不合格时,判该件不合格。

4.2.3.3 力学性能检验中若有一个结果不合格时,应从该批饼材上另取双倍数量的试样进行重复试验,重复试验仍有结果不合格,则判该批饼材不合格。

4.2.3.4 在低倍组织检验中,如发现并判为有脆性偏析(其硬度明显高于基体的偏析,常见的如富氧、富氮等偏析),判该批饼材不合格;如判为有非脆性偏析,允许剔除后重新组批交货。

4.2.3.5 显微组织检验不合格,判该批饼材不合格。但允许承制方逐件进行检验,剔除不合格者后重新组批交货。

4.2.3.6 β转变温度附实测值,不做判定依据。

4.3 试验方法

4.3.1 化学成分的仲裁分析按GB/T4698(所有实名)的规定进行。

4.3.2 室温拉伸试验按GB/T228.1-2010的规定进行。室温拉伸试验选R7试样。

4.3.3 室温冲击试验按GB/T229的规定进行。选用U型缺口深度为2mm的试样。

4.3.4 硬度试验按GB/T231.1的规定进行。

4.3.5 β转变温度用GB/T23605或其他方法测定。

4.3.6 超声检测按GB/T5193-2007的规定进行。

4.3.7 尺寸和外形检验用相应精度的量具进行。

4.3.8 低倍组织、显微组织的检验按GB/T5168的规定进行。

4.3.9 表面状况检验用表面粗糙度标块对比法进行。

4.3.10 外观质量用目视进行检验,必要时可使用不大于10倍放大镜。

5、交货准备

5.1 包装、运输、贮存、标志

饼材的包装、运输、贮存、标志按GB/T8180的规定进行。

5.2 质量证明文件

每批饼材应附有质量证明文件,注明:

a)产品名称;

b)合金牌号、产品规格;

c)供货状态;

d)β转变温度;

e)批号或熔炼炉号;

f)净重和件数;

g)各项分析检验结果和质量检验部门印记;

h)本规范编号;

i)出厂日期(或包装日期)。

6、说明事项

6.1预定用途

本规范规定的饼材预定用于航天部门制造压力容器。

6.2 标记示例

产品标记按产品名称、本规范编号、牌号、规格、供货状态的顺序表示。标记示例如下:

示例:

按本规范生产的、牌号为TC4ELI钛合金、直径为Φ 200mm、高度为116mm的消除应力状态的饼材标记为:

饼材GJB 391A-2015 TC4ELIΦ 200× 116

订购文件应明确的内容

6.3合同或订单中应写明下列内容:

a)本规范名称和编号;

b)产品名称;

c)牌号(选用TC4(高氧)时需在合同中注明);

d)状态、规格和数量;

e) 其他需要说明的事项。

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