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范

Specification for titanium alloy disc for aerospace

2015-10-01實施 2015-06-19發布

中國人民解放軍總裝備部批準

前言

本規范代替GJB 391-1987《航天工業用TC4鈦合金鍛制餅材》。

本規范與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) 擴大了餅材的規格范圍；

d) 增加了熱加工態的供應狀態；

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。

本規范由中國人民解放軍總裝備部電子信息基礎部提出。

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

本規范主要起草人：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月首次發布。

航天用鈦合金餅材規范

1、范圍

本規范規定了鈦合金餅材的要求。

本規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范，但提倡使用本規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、規格

餅材的牌號、供貨狀態和規格應符合表1的規定。

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級的規定。

3.6.2 被檢餅材出現多個反射信號，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)規格；

d)供貨狀態；

e)錠節號。

4、質量保證規定

4.1 檢驗分類

本規范規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，允許用最大規格餅材的性能和組織的檢驗結果代表其他規格餅材的檢驗。

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，如發現并判為有脆性偏析(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)的規定進行。

4.3.2 室溫拉伸試驗按GB/T228.1-2010的規定進行。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、產品規格；

c)供貨狀態；

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

本規范規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、本規范編號、牌號、規格、供貨狀態的順序表示。標記示例如下：

示例：

按本規范生產的、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、規格和數量；

e) 其他需要說明的事項。

相關鏈接