宇航材料技术规范 AMS4943F

宇航材料技术规范AMS4943F
退火态发布：1971年11月
3Al－2.5V 修订：1996年8月
钛合金无缝液压管材代替：AMS4943E
1、范围
1.1品种：本规范适用于无缝钛合金管材。

1.2应用：主要适用于温度高达600℉（316℃）要求的强度、抗氧化性和焊接能力的典型部件，如液压管路等，但不限于这些用途。

2 适用文件
下列出版物在本规范指定范围内构成本规范的一部分。

应适用最新版本的SAE宇航材料规范。

可适用的其他出版物的版本应是合同签订之日的有效版本。

2.1 SAE刊物：可从美国机动车工程师学会获取。

地址：400Commonweal th Drive, Warrendale PA 15096-0001
AMS 2244钛及钛合金管材的尺寸公差。

MAM 2244钛及钛合金管材的尺寸公差（米制）
AMS 2249 钛及钛合金化学分析极限
AMS 2750 高温测定方法
AMS 2809钛及钛合金加工产品的标识
2.2 ASTM出版物：可以美国材料和试验协会获得。

地址：100 Baar Harbor Drive. West Conshohocken. PA 19428－2959。

ASTM E8 －金属材料拉伸试验
ASTM E 8M －金属材料拉伸试验（米制）
ASTM E120－钛及钛合金的化学分析
ASTM E1409－采用惰性气体溶解技术测定钛及钛合金中氧。

ASTM E1447－采用惰性气体溶解导热率方式测定钛及钛合金中氢。

2.3美国政府出版物
可从海军出版物和表格中心的指挥官处获得，地址：700 Robbins , Avenue Philadephia PA 19111－5094
MI L－STD－163－钢材的装运和储存准备。

2.4 美国国家标准协会（ANSI）出版物
适用的复印件应从美国国家标准协会地处获得，地址：西11区第42大街，NEA York NY 10036-8002
ANSI/ASME B 46.1－表面光洁度
3技术要求
3.1 （R）化学成分：
化学成分质量百分数应符合表1要求，氧的测定按ASTM E1409进行；氢的测定按ASTM E1447 进行；其它元素的测定按照ASTM E120 用湿法学分析方，光谱分析方法或采用用户认可的其他分析方法测定。

表1 成分
元素最小最大
Al 2.50 3.50
V 2.00 3.00
Fe 0.30
O 0.12
C 0.05
N 0.020(200PPm)
H 0.015(150PPm)
Y 0.005(50PPm)
残余元素单一（3.1.2）0.10
残余元素总和（3.1.2）0.40
Ti 余量
3.1.1 当采用ASTM E1447 分析时，样品量应为0.35克以上。

3.1.2 常规验收不要求测定
3.1.3 检验分析：成分偏差应符合AMS 2249的规定
3.2（R）熔炼工艺
合金应该是多次熔炼的，至少有一个熔炼过程应在真空下进行，首次熔炼可采用
自耗电极、非自耗电极、电子束或等离子束熔炼方式。

其后的一次或多次熔炼应采用自耗电极方式，不允许加如合金元素。

3.3 （R）状态
管材经冷轧并退火，退火温度在1100～1450℉（593～788℃）范围，在选择温度±25℉（±14℃）范围内保温30分钟，空冷或低于空冷的速度冷却，然后去氧化皮，高温测定应依据AMS 2750进行。

3.4性能：
产品的性能应符合下述要求：
3.4.1拉伸性能：按照ASTM E8 或ASTM E8M测定的拉伸性能应符合表2的规定。

到达屈服强度之前应变速率保持在0.003－0.007英寸/英寸/分（0.003～0.007mm/mm /分）然后增加应变速率，以便再经过大约1分钟产生断裂，当买方和供方之间对屈服强度数值产生争议时，应在装有应变速率定速装置试验机上进行仲裁试验，到达屈服强度前应采用的应变速率为0.005英寸/英寸/分（0.005 mm/ mm /分）通过屈服强度后十字头的最低速度为0.10英寸/分（0.04mm/秒）
3.4.2 扩口试验
按4.3.4.1节所取的试样，应在室温条件下轴向恒定压力作用下进行扩口而不产生裂纹或其它可见缺陷，采用可产生锥形孔夹角为74°坚硬而光滑的钢制锥头，使其产生永久性变形，外径的扩大值应不小于名义直径的1.3倍。

3.4.3压力试验
当管材经受在管壁上产生75Ksi（517 MPa）的拉应力的内部液体压力（P）时，经水压试验的管子不能出现膨胀、漏水、针孔、裂纹或其他缺陷。

但允许管材在直径方向上产生
0.002英寸/英寸（0.002mm/mm）的永久变形，液体的压力（P）通过下式确定。

D2－d2
P＝S
D2＋d2
式中：P＝液压试验压力Ksi（或MPa）；
S＝75.0 Ksi（517 MPa）；
D＝名义外径；
d＝名义内径
3.4.4（R）弯曲
当管材在室温下绕着以3倍于本身名义外径为旋转半径相适应的弯曲模具进行180°弯曲试验时，不产生裂纹、撕裂或其他缺陷，在弯曲的切线位置插入一实心棒或可伸缩的球形芯杆，以便使管材在弯曲时支撑管材的内部。

3.4.5（R）压扁
当半断面的管材在平板之间，被压平直至负载面间的距离基本上等于管材的壁厚时，按4.3.5节所取的试样不应出现裂纹、撕裂、断裂，不应显露出模具的划痕或抛光的划痕，压平的试样应在20－35倍的放大镜下进行检查。

3.4.5.1 作为一种替代的压扁试验，半片式管材试样可放置在型芯中，并连续加压，使其在管材内部形成－大约3/8英寸（9.5mm）宽的平面。

一个或多个型芯规定为：压平区域的宽度应平行于管材半断面的长向。

3.4.6（R）金相组织
金相组织主要应是拉长的加工组织，但局部的转变β组织也是可接受的。

附加标准由采供双方协商解决。

3.4.7（R）管材应无任何富氧层，例如α层（见8.2）或其它表面污染，测定采用不低于200×显微镜检查或由买方认可的其它方法检查。

3.5（R）质量
用户收到的管材，应在质量和状态上是一致的，且应具有符合优质航空管材的最好加工光洁度，管材应光滑、无厚氧化皮或氧化、无毛刺、裂痕、裂开、裂纹、沟条、折叠、裂缝、凹坑以及对管材的使用有害的其它缺陷，如果这样缺陷可在规定的壁厚范围内去除，则这样的表面缺陷，如：搬运擦痕和矫直痕迹、轻微的芯轴和模子划痕，浅的凹坑及氧化皮等可认为是无害的，但这些缺陷不要求清除。

3.5.1每根管材均应进行超声探伤检验，标准按AMS2634执行，并应符合AA级要求。

3.5.2 表面状态
3.5.2.1 外表面：应显示出均匀光滑的酸洗表面，作为一种精加工，应采用化学清洗洗去壁厚量不小于0.0005英寸（12.7μm）的壁厚。

3.5.3 表面清洁度：管材的内、外表面应无润滑剂残留及其它外来物质用白布从抽样管材的
内孔拉过进行清理时，不应收集到金属屑或金属微粒，无金属屑或金属微粒存在时布上的污染是可接受的。

3.6 公差：
应符合AMS2244或MAM2244与专用公差相适应的所有要求。

4 质量保证措施
4.1检验责任：
产品的供方应提供供方试验用全部试样并应负责完成所有要求的试验，需方为确保产品符专用要求，保留对产品取样和完成认为是必要的任一检验证试验的权利。

4.2 试验分类
当材料或工艺发生变化而要求按4.4节再确认时，当买方认为有必要进行验证试验时，所有技术要求均为验收试验和试制性试验，试验应在最初管材发给买方之前或所发的管材上，按每炉或适应的批进行。

4.2.1 取样和检验：
取样应符合下述规定：每一批应指在同一周期生产、同一炉熔炼并按相同退火制度处理的具有相同名义尺寸的全部产品。

4.3.1 化学成分：每个炉号取一个试样，除测定氢含量的试样在热加工和化学加工完成后的每批次产品上取一份。

4.3.2 拉伸性能：从每1000英尺（305m——取一个试样或每批取三个试样，无论批量多大。

4.3.3 金相组织：从每一批次取一个试样
4.3.4 压力、弯曲及扩口试验：每批取三个试样
4.3.4.1 对于扩口试验（3.4.2）的试样应是整管或把管子切成段用于扩口的试样端头应光滑、无毛刺，但不能是圆弧状的。

4.3.5 压扁试验：每35英尺（41m）管材取一个试样，或每批取10个试样，取少的，试样长度约为3英寸（76m）切为两半，切口应与管材的轴线平行。

4.3.6超声检验：每根
4.3.7表面状态和公差：每根管，除内表面检查仅需要选择用于压扁试验的每个试样上进行。

4.4 批准
在用于生产的管材供货之前，样品管或用于生产管材的工艺控制要素的工艺流程图表应经知名工程机构批准，除非这种批准被买方放弃。

4.4.1卖方应确定能生产出符合规范要求的工艺控制要素的各项参数。

如果需要对工艺控制因素的各项参数做任何改变，卖方应提交需批准的修订工艺流程图表以及样品管（需要时）在接受批准之前，体现修订规程的管材不得交货。

4.4.1.1（R）生产管材的控制因素包括如下，但不限于以下内容：
管坯的接受标准
管坯的修整操作
冷加工程序
退火程序
管材内、外表面的精整
成品检验程序
4.4.1.2 上述工艺控制因素中，买方认为属于专利的参数可规定一个标记符号。

这些参数的每一变化都应规定一个修订的标记符号。

4.5 （R）报告
管材供方应随每批发货提供一份报告，其上注明每炉次的化学成分和每批次的氢含量，以及拉伸性能、压力实验、弯曲、压扁要求的检验结果，并注明管材符合其它技术要求，报告中还应包括采购订单号、批号、AMS 4943F、尺寸及数量。

4.6(R)重复取样和重复试验：
如果上述试验中采用的任何试样未能满足本规范的要求，对每个不合格试样重复试验三个不合格试样，在重复试验结果的基础上考虑对产品进行处置，如果任一重复试验的试样仍不合格，导致该试样所代表的产品应被拒收，所有试样结果都应予以报出。

5 交货准备
5.1（R）标识：按照符合AMS2809的规定进行标识
5.2包装
5.2.1（R）管材装运前的准备应按商业惯例进行并符合有关管材搬运、包装和运输的规则和条例，以确保承运者接受和安全运抵交货地点。

5.2.2 对于美国军方直接订购货物，包装应符合MLI－STD－163C级要求，除非在订购中规定A级。

6 认可
认可采购订购单后，供方应在所有报价单中指明本规范的编号和它的修订字母。

7 拒收不符合本规范或未经需方认可变更标准的管材应予以拒收。

8 附注：
8.1 符号“R”是为了使用者的方便，“R”所在处表示与本技术条件已修改，而非编辑变更。

在那里是本技术条件以前存在的问题，如果这个符号“R”是下一个条款的题目，则该符号表示本技术条款完全修改。

8.2 AMS中使用的术语解释在ARP 1917中给出并说明如下：
8.2.1富氧层如a层，硬而脆且会造成疲劳性能显著降低。

8.3以英寸、磅单位规定的尺寸和性能及华氏温度为基本单位：以SI单位表示的尺寸、性能及摄氏温度是基本单位的近似表示，仅供参考。

8.4对于美国军方直接订购货物，订购文件规定应明确不少于下列内容：
本规范标题、编号和日期
管材的规格
管材的数量
金相组织的验收标准，需要时（见3.4.6）
A级包装，需要时（见5.2.2）
8.5符合本规范要求的管材已列入联邦供应物资分类（FSC）4710。