中華人民共和國國家軍用標準

GJB391A-2015 代替 GJB 391-1987

航天用鈦合金餅材規(guī)范

Specification for titanium alloy disc for aerospace

2015-10-01實施 2015-06-19發(fā)布

中國人民解放軍總裝備部批準

前言

本規(guī)范代替GJB 391-1987《航天工業(yè)用TC4鈦合金鍛制餅材》。

本規(guī)范與GJB 391-1987相比， 主要有以下變化：

a) 增加了TC4ELI鈦合金牌號；

b) 將TC4鈦合金的力學性能分為TC4(底氧)和TC4(高氧)兩類：

c) 擴大了餅材的規(guī)格范圍；

d) 增加了熱加工態(tài)的供應狀態(tài)；

e) 補充了新增鈦合金牌號的力學性能、超聲檢測、尺寸和外形、低倍組織及顯微組織等要求；

f) 補充了各牌號鈦合金的推薦熱處理制度：

g)刪除了低倍組織評級圖，并減少了低倍組織的取樣數量；

h) 增加了餅材的顯微組織要求。

本規(guī)范由中國人民解放軍總裝備部電子信息基礎部提出。

本規(guī)范起草單位：寶雞鈦業(yè)股份有限公司、寶鈦集團有限公司、航天材料及工業(yè)研究所、沈陽斯林 達安科新技術有限公司。

本規(guī)范主要起草人：王永梅、李渭清、王琪、李獻軍、黃永光、鄧紅、董潔、馮軍寧。

GJB 391于1987年8月首次發(fā)布。

航天用鈦合金餅材規(guī)范

1、范圍

本規(guī)范規(guī)定了鈦合金餅材的要求。

本規(guī)范適用于鍛造方法生產的鈦合金餅材(以下簡稱餅材)。

2、引用文件

下列文件中的有關條款通過引用而成為本規(guī)范的條款。凡注日期或版次的引用文件，其后的任何修改單(不包括勘誤的內容)或修訂版本都不適用于本規(guī)范，但提倡使用本規(guī)范的各方探討使用其最新版本

的可能性。凡不注日期或版次的引用文件，其最新版本適用于本規(guī)范。

GB/T 228.1-2010 金屬材料拉伸試驗 第1部分：室溫試驗方法

GB/T 229 金屬材料 夏比擺錘沖擊試驗方法 

GB/T 231.1 金屬材料 布氏硬度試驗 第1部分：試驗方法

GB/T 3620.1 鈦及鈦合金牌號和化學成分

GB/T 3620.2 鈦及鈦合金加工產品化學成分允許偏差

GB/T 4698(所有部分) 海綿鈦、鈦及鈦合金化學分析方法

GB/T5168 a-β鈦合金高低倍組織檢驗方法

GB/T5193-2007 鈦及鈦合金加工產品超聲波探傷方法

GB/T 8180 鈦及鈦合金加工產品的包裝、標志、運輸和貯存

GB/T 23605 鈦合金β轉變溫度測定方法

3、要求

3.1 牌號、供貨狀態(tài)、規(guī)格

餅材的牌號、供貨狀態(tài)和規(guī)格應符合表1的規(guī)定。

3.2 材料

3.2.1 餅材用鑄錠應采用真空自耗電弧爐熔煉，熔煉次數不得少于兩次。

3.2.2 自耗電極禁止使用鎢極氬弧焊焊接。

3.3 化學成分

3.3.1餅材的化學成分應符合GB/T 3620.1的規(guī)定，其中TC4鈦合金中氧含量應不大于0.15%。訂購方要求并在合同中注明時，可供應氧含量高于0.15%的TC4的餅材。

3.3.2 訂購方在餅材上取樣檢驗時，其化學成分允許偏差應符合GB/T 3620.2的規(guī)定。

3.4 力學性能

餅材的力學性能在經熱處理后的試樣坯上取樣測試，其室溫力學性能檢驗結果應符合表2的規(guī)定，其中Rp0.2指標不作為驗收依據。試樣坯的推薦熱處理制度見表3規(guī)定。

3.5 β轉變溫度

餅材應按熔煉爐號提供β轉變溫度實測值。

3.6 超聲波檢驗

3.6.1 餅材均應在兩端面進行超聲檢測，檢驗結果應符合GB/T5193-2007中A1級的規(guī)定。

3.6.2 被檢餅材出現(xiàn)多個反射信號，且超過試塊相應埋藏深度中0.8mm平底孔反射信號幅度時，如果相鄰反射中心距離小于25mm時應予報廢。

3.6.3 回波信號幅度小于相應試塊埋藏深度的中1.0mm平底孔反射信號幅度、大于相應試塊埋藏深度的中0.8mm平底孔反射信號幅度應作記錄。

3.7 尺寸和外形

3.7.1 餅材的外徑和高度尺寸允許偏差均為+3 0mm。

3.7.2 餅材的倒角半徑為5mm~10mm。

3.8 低倍組織

3.8.1 餅材的低倍組織不允許有裂紋、折疊、氣孔、金屬或非金屬夾雜物、偏析及其他目視可見的冶金缺陷。

3.8.2 低倍組織不允許有明顯的、目視可見的清晰晶粒。

3.9 顯微組織

經熱處理后，餅材的顯微組織應為a-β兩相區(qū)加工組織，無完整的原始β晶界。在轉變的β基體上的等軸α組織，或等軸α和拉長α組織，以及部分破碎和扭曲的晶界α及片狀α都是可接受的組織。

3.10 表面狀況

餅材應以機加工表面供貨。表面粗糙度的R.值應不大于3.2um(以滿足超聲檢測要求為準)。

3.11 外觀質量

3.11.1 餅材表面不應有裂紋、氧化皮、折疊等目視可見的缺陷，不應有明顯的過渡線或較深的刀痕。

3.11.2 餅材局部缺陷允許用打磨方法清除，打磨深度應不超過尺寸允許偏差。打磨深寬之比在兩端面

應不大于1：6，在側面應不大于1：10。餅材兩端面上不允許存在有對稱的清理凹坑，側面打磨應沿軸向進行。

3.12 餅材標志

在已檢驗的每件餅材的一個端面上應標記如下內容：

a)牌號；

b)熔煉爐號；

c)規(guī)格；

d)供貨狀態(tài)；

e)錠節(jié)號。

4、質量保證規(guī)定

4.1 檢驗分類

本規(guī)范規(guī)定的檢驗為質量一致性檢驗。

4.2 質量一致性檢驗

4.2.1組批 

餅材應成批提交驗收。每批應由同一牌號、同一熔煉爐號、同一熱處理爐批、同一規(guī)格、同一制造

方法和同一生產周期生產的餅材組成。

4.2.2 檢驗項目及取樣

4.2.2.1 餅材質量一致性檢驗的項目、取樣位置及數量應符合表4的規(guī)定。

4.2.2.2 餅材的取樣，每批餅材解剖一件，承制方在半件餅材上取樣進行力學性能、低倍和顯微組織的檢驗，另半件餅材隨同該批產品一起交付訂購方(供復驗用)。

4.2.2.3 當用同一鑄錠采用相近工藝，同時生產幾種規(guī)格相近的餅材時，訂購方同意并在合同中注明時，允許用最大規(guī)格餅材的性能和組織的檢驗結果代表其他規(guī)格餅材的檢驗。

4.2.3 檢驗結果的判定

4.2.3.1 化學成分不合格時，判該批餅材不合格。

4.2.3.2 超聲檢測、尺寸和外形、表面狀況及外觀質量不合格時，判該件不合格。

4.2.3.3 力學性能檢驗中若有一個結果不合格時，應從該批餅材上另取雙倍數量的試樣進行重復試驗，重復試驗仍有結果不合格，則判該批餅材不合格。

4.2.3.4 在低倍組織檢驗中，如發(fā)現(xiàn)并判為有脆性偏析(其硬度明顯高于基體的偏析，常見的如富氧、富氮等偏析)，判該批餅材不合格；如判為有非脆性偏析，允許剔除后重新組批交貨。

4.2.3.5 顯微組織檢驗不合格，判該批餅材不合格。但允許承制方逐件進行檢驗，剔除不合格者后重新組批交貨。

4.2.3.6 β轉變溫度附實測值，不做判定依據。

4.3 試驗方法

4.3.1 化學成分的仲裁分析按GB/T4698(所有實名)的規(guī)定進行。

4.3.2 室溫拉伸試驗按GB/T228.1-2010的規(guī)定進行。室溫拉伸試驗選R7試樣。

4.3.3 室溫沖擊試驗按GB/T229的規(guī)定進行。選用U型缺口深度為2mm的試樣。

4.3.4 硬度試驗按GB/T231.1的規(guī)定進行。

4.3.5 β轉變溫度用GB/T23605或其他方法測定。

4.3.6 超聲檢測按GB/T5193-2007的規(guī)定進行。

4.3.7 尺寸和外形檢驗用相應精度的量具進行。

4.3.8 低倍組織、顯微組織的檢驗按GB/T5168的規(guī)定進行。

4.3.9 表面狀況檢驗用表面粗糙度標塊對比法進行。

4.3.10 外觀質量用目視進行檢驗，必要時可使用不大于10倍放大鏡。

5、交貨準備

5.1 包裝、運輸、貯存、標志

餅材的包裝、運輸、貯存、標志按GB/T8180的規(guī)定進行。

5.2 質量證明文件

每批餅材應附有質量證明文件，注明：

a)產品名稱；

b)合金牌號、產品規(guī)格；

c)供貨狀態(tài)；

d)β轉變溫度；

e)批號或熔煉爐號；

f)凈重和件數；

g)各項分析檢驗結果和質量檢驗部門印記；

h)本規(guī)范編號；

i)出廠日期(或包裝日期)。

6、說明事項

6.1預定用途

本規(guī)范規(guī)定的餅材預定用于航天部門制造壓力容器。

6.2 標記示例

產品標記按產品名稱、本規(guī)范編號、牌號、規(guī)格、供貨狀態(tài)的順序表示。標記示例如下：

示例：

按本規(guī)范生產的、牌號為TC4ELI鈦合金、直徑為Φ 200mm、高度為116mm的消除應力狀態(tài)的餅材標記為：

餅材GJB 391A-2015 TC4ELIΦ 200× 116

訂購文件應明確的內容

6.3合同或訂單中應寫明下列內容：

a)本規(guī)范名稱和編號；

b)產品名稱；

c)牌號(選用TC4(高氧)時需在合同中注明)；

d)狀態(tài)、規(guī)格和數量；

e) 其他需要說明的事項。

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