钛及钛合金牌号和化学成分

钛及钛合金牌号和化学成分集团档案编码：[YTTR-YTPT28-YTNTL98-UYTYNN08]《钛及钛合金牌号和化学成分》 (2009/11/30 15:05)（引用地址：未提供）目录：浏览字体：《钛及钛合金牌号和化学成分》目前，金属钛生产的工业方法是可劳尔法，产品为海绵钛。

制取钛材传统的工艺是将海绵钛经熔铸成锭，再加工而成钛材。

按此，从采矿到制成钛材的工艺过程的主要步骤为：钛矿->采矿->选矿->太精矿->富集->富钛料->氯化->粗TiCl4->精制->纯TiCl4->镁还原->海绵钛->熔铸->钛锭->加工->钛材或钛部件上述步骤中如果采矿得到的是金红石，则不必经过富集，可以直接进行氯化制取粗TiCI4。

另外，熔铸作业应属冶金工艺，但有时也归入加工工艺。

上述工艺过程中的加工过程是指塑性加工和铸造而言。

塑性加工方法又包括锻造、挤压、轧制、拉伸等。

它可将钛锭加工成各种尺寸的饼材、环材、板材、管材、棒材、型材等制品，也可用铸造方法制成各种形状的零件、部件。

钛和钛合金塑性加工具有变形抗力大；常温塑性差、屈服极限和强度极限比值高、回弹大、对缺口敏感、变形过程易与模具粘结、加热时又易吸咐有害气体等特点，塑性加工较钢、铜困难。

故钛和钛合金的加工工艺必须考虑它们的这些特点。

钛采用塑性加工，加土尺寸不受限制，又能够大批量生产，但成材率低，加工过程中产生大量废屑残料。

钛材生产的原则流程如图1—1。

针对钛塑性加工的上述缺点，近年来发展了钛的粉末冶金工艺。

钛的粉末冶金流程与普通粉末冶金相同，只是烧结必须要在真空下进行。

它适用乎生产大批量、小尺寸的零件，特别适用于生产复杂的零部件。

这种方法几乎无须再经过加工处理，成材率高，既可充分利用钛废料作原料，又可以降低生产成本，但不能生产大尺寸的钛件。

钛的粉末冶金工艺流程为:钛粉(或钛合金粉)->筛分->混合->压制成形->烧结->辅助加工->钛制品。

钛材生产的原则流程钛材除了纯钛外，目前世界上已经生产出近30种牌号的钛合金。

使用最广泛的钛合金是Ti-6Al-4V，Ti-5Al—2.5Sn等医用钛标准 (2008/05/29 23:54)外科植入物用钛及钛合金加工材执行标准GB/T 13810—19971 范围本标准规定了外科植入物用钛及钛合金加工材的技术要求、试验方法、检验规则标志、包装、运输、储存。

本标准适用于制造外科植入物用的钛及钛合金板材、棒材和丝材。

2 引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。

本标准出版时，所示版本均为有效。

所有标准都会被修订，使用本标准的各方面探讨使用下列标准最新版本的可能性。

GB 228—87 金属拉伸试验方法GB 232—88 金属弯曲试验方法GB 3623—83 钛及钛合金丝GB 5168—85 两相钛合金高、低倍组织检验方法GB 6394—86 金属平均晶粒度测定方法GB 6397—86 金属拉伸试验试样GB 8180—87 钛及钛合金加工产品的包装、标志、运输和储存GB/T 2965—1996 钛及钛合金棒材GB/T 3621—94 钛及钛合金板材GB/T 4698—1996 海绵钛、钛及钛合金化学分析方法3 合同内容本标准所列材料的定货合同应包括下列内容：3.1材料名称。

3.2材料牌号。

3.3材料状态。

3.4尺寸。

3.5重量。

3.6标准编号、年代号。

4 要求4.1产品分类产品的牌号、状态和规格应符合表1的规定。

表1 产品的牌号、状态、规格牌号品种状态规格，mmTA0、TA1、TA2、TA3TC4 板热轧（R），退火状态（M）厚4.1～10.0冷轧（Y），退火状态（M）厚0.8～4.0棒热加工（R），退火状态（M）直径8～7.5TA1 丝退火状态（M）直径0.6～64.2材料4.2.1用于制作板材,棒材和丝材的铸锭应采用真空自耗电弧炉熔炼,熔炼次数不得少于两次.4.2.2自耗电极禁止采用钨极氩弧焊接.4.3化学成分产品的化学成分应符合表2的规定。

表2 产品的化学成分牌号化学成分，%TA1 Ti基 Al— V— Fe0.15 O0.15 C0.10 N0.03 H0.010 单个0.1 总和0.4TA1 基—— 0.25 0.20 0.10 0.03 0.010 0.1 0.4TA2 基—— 0.30 0.25 0.10 0.05 0.010 0.1 0.4TA3 基—— 0.40 0.30 0.10 0.05 0.010 0.1 0.4TA4 基 5.5~6.76 3.5~4.5 0.30 0.20 0.08 0.05 0.010 0.1 0.4注：1 其他元素一般包括：Al、Sn、Mo、Cr、Mn、Zr、Ni、Cu、Si、Y（该牌号中含有的合金元素应除去）。

2 产品出厂时不检验其他元素，用户要求并在合同中注明时方可检验。

4.4尺寸及允许偏差棒材、板材和丝材的尺寸及其允许偏差应分别符合GB/T 2965、GB/T 3621和GB3623的规定。

4.5力学性能和工艺性能4.5.1产品的力学性能和工艺性能应在经热处理后的试样坯上测试。

试样推荐的热处理制度如表3所示。

供方可对热处理制度进行适当的调整。

表3 推荐的热处理制度牌号推荐的热处理制度棒板TA0 650℃～700℃，保温1h，空冷 500℃～650℃，保温，0.5h～1h,空冷TA1 650℃～700℃，保温1h，空冷 550℃～650℃，保温，0.5h～1h,空冷TA2 650℃～700℃，保温1h，空冷 550℃～650℃，保温，0.5h～1h,空冷TA3 650℃～700℃，保温1h，空冷 550℃～650℃，保温，0.5h～1h,空冷TC4 700℃～800℃，保温l～2h，空冷 700℃～880℃，保温，0.5h～2h,空冷4.5.2 板材的室温力学性能和工艺性能应符合表4的规定。

（略）4.5.3 棒材的室温力学性能应符合表5的规定。

表5 棒材的室温力学性能牌号规格mm 抗拉强度﹠bMPa 规定残余伸长应力﹠r0.2MPa 伸长率﹠5% 断面收缩率φ不小于TA0 8～75 280 170 24 30TA1 8～75 370 250 20 30TA2 8～75 440 320 18 30TA3 8～75 540 410 15 25TC4 8～50 895 825 10 25>50～75 895 825 10 204.5.4丝材的力学性能报实测数据。

4.6金相组织4.6.1棒材的横向低倍上，不允许有裂纹、气孔、金属或非金属夹杂物及其他肉眼可见的缺陷。

4.6.2纯钛产品的横向平均晶粒度不低GB 6394中的5级。

4.6.3 TC4钛合金产品的横向显微组织按附录A《TC4的钛合金金相组织分类评级图》评定，其组织类型应符合A1—A9。

4.7表面质量4.7.1板材、棒材和丝材表面质量的一般要求分别按GB/T 3621、GB/T 2965和GB 3623中的有关规定执行。

需方对表面质量有特殊要求时，应经供需双方协商，并在合同中注明。

5 试验方法5.1化学成分仲裁分析方法产品的化学成分仲裁分析方法按GB 4698的规定执行。

5.2尺寸的测量方法产品的尺寸应使用相应精度的量具进行测量。

5.3室温拉伸试验按GB 228中的规定进行，试样尺寸按如下规定。

a)厚度不大于4mm的板材，其拉伸试样应符合GB 6397中的P1或P2的规定；厚度大于4mm的板材，其拉伸试样应符合GB 6397中的R7或R8的规定。

b)棒、丝材的拉伸试样应符合GB 6397中的R7、R8、R17一种的规定。

5.3.1弯曲试验按GB 232的规定进行。

采用15mm宽的试样，弯曲直径为板材的名义厚度的3倍。

5.4金相组织检验金相组织检验参照GB 5168的规定方法进行。

5.5表面质量的检查产品的表面质量用肉眼进行检查。

6检验规则6.1检查和验收6.1.1产品应由供方技术监督部门检验,保证产品质量符合本标准规定,并填写质量证明书。

6.1.2需方对收到的产品应按本标准的规定进行检验，如检验结果与本标准规定不符时，应在收到产品之日起三个月内向供方提出，由供需双方协商解决。

6.2组批产品应成批提交检验。

每批应由同一牌号、熔炼炉号、制造方法、状态、规格和热处理炉次的产品组成。

6.3检验项目每批产品均进行化学成分、尺寸、力学性能、工艺性能（板材）、金相组织及表面质量的检验。

6.4取样位置和取样数量6.4.1化学成分由供方在每批成品上任取一个试样进行氢含量的分析，其他成分以原铸锭的分析结果报出。

需方在成品上任取试样分析化学成分。

6.4.2力学性能和工艺性能试验，每批板材任取两张，每张按测试项目各取一个横向试样，每批棒丝材任取两根，每根按测试项目各取一个纵向试样。

6.4.3金相组织判定的取样，每批产品任取一个横向试样，试样应经退火热处理。

6.4.4产品应逐件进行尺寸测量和表面质量的检验。

6.5重复试验在化学成分、力学性能和工艺性能的检验中，如有一个试样的试验结果不合格，应从该批产品上取双倍试样进行该不合格项目的重复试验，若重复试验的结果仍有一个试样不合格则整批报废或逐个检验，合格者重新组批验收。

7 标志、包装、运输、储存7.1产品标志在已检验的产品上应打上（贴标签或挂标牌）如下标记：a) 牌号、规格；b) 供应状态；c) 熔炼炉号；d) 批号。

7.2包装、包装标志、运输、储存产品的包装、包装标志、运输和储存应符合GB 8180的规定。

7.3质量证明书每批产品应有质量证明书，注明：a) 供方名称、地址；b) 产品名称；c) 牌号、状态和规格；d) 熔炼炉号、批号；e) 产品净重、件数；f) 各项分析检验的结果及技术监督部门的印记；g) 本标准编号、年代号；h) 包装日期。