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)

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《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—1997

1 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，mm

TA0、TA1、

TA2、TA3

TC4 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8～7.5

TA1 丝退火状态（M）直径0.6～6

4.2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

— Fe

0.15 O

0.15 C

0.10 N

0.03 H

0.010 单个

0.1 总和

0.4

TA1 基—— 0.25 0.20 0.10 0.03 0.010 0.1 0.4

TA2 基—— 0.30 0.25 0.10 0.05 0.010 0.1 0.4

TA3 基—— 0.40 0.30 0.10 0.05 0.010 0.1 0.4

TA4 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