钛及钛合金牌号和化学成分

《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：行业知识浏览字体：大中小《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 0.01 0 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。