钛及钛合金牌号和化学成分汇总

(2009/11/30 15:05)

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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

金属弯曲试验方法88 —GB 232．

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。

重量。3.5．

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.

.

自耗电极禁止采用钨极氩弧焊接4.2.2．

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，%

Ti TA1

Al 基V —Fe —O 0.15

C 0.15

N 0.10

H 0.03

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。

力学性能和工艺性能4.5．

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。