GJB中华人民共和国国家军用标准GJB 2921-97
超塑成形用TC4钛合金板材规范
Specification for TC 4 titanium alloy sheet
for super plastic forming
1997-05-23发布 1997-12-01实施
国防科学技术工业委员会批准
中华人民共和国国家军用标准
1、范围
1.1 主题内容
本规范规定了超型成形用TC4钛合金板材(以下简称板材)的要求、质量保证规定和交货准备等。
1.2 适用范围
本规范适用于退火状态的TC4钛合金板材。
1.3 分类
板材按供应状态和规格分类，并应符合表1的规定。
2、引用文件
GB 228-87 金属拉伸试验方法
GB 232-88 金属弯曲试验方法
GB 5168-85 两相社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 6395-86 金属高温拉伸持久试验方法
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 3620.1-94 钛及钛合金牌号和化学成分
GB/T 3620.2-94 钛及钛合金加工产品化学成分及成分允许偏差
GB/T 4338-1995 金属高温拉伸试验方法
GB/T 4698-1996 海绵钛、钛及钛合金化学分析方法
3、要求
3.1 冶炼方法
3.1.1 用于制造超塑成形用TC4板材的铸锭应采用真空自耗电弧炉熔炼，熔炼次数应不少于两次。最后一次熔炼稳定阶段的压力应不大于5Pa。
3.1.2 自耗电极不允许使用钨板氩弧焊焊接。
3.2 化学成分
3.2.1 板材的氢含量应不大于0.0125%，氧含量应不大于0.18%(当氧含量大于0.18%但不大于0.20%时，双方协商解决)，其它化学成分应符合GB/T 3620.1中TC4牌号的规定。
3.2.2 订购方从板材上取样进行化学成分复验分析时，其成分允许偏差应符合GB/T 3620.2的规定。
3.3 力学性能
3.3.1 板材的室温力学性能应符合表2的规定。订货合同不注明时只测试横向性能。
3.3.2 订购方要求并在合同中注明时，板材的高温力学性能应符合表3的规定。
3.3.3 板材推荐的热处理制度见表4。
3.4 工艺性能
3.4.1 弯曲性能
板材的室温弯曲性能应符合表5的规定。弯曲后，试样弯曲外表面应符合GB 232中8.2条的规定。
3.4.2 应变速率敏感性指数
必要时，应测试应变速率敏感性指数m值。
3.5 β转变温度
承制方应按熔炼炉号提供板材的β转变温度。
3.6尺寸和外形
3.6.1 板材的厚度、宽度、长度的允许偏差应符合表6的规定。
3.6.2 板材的边部应切齐，无裂口、分层、卷边，允许有轻微的毛刺。
3.6.3 板材各角应切成直角，切斜应不超过其宽度和长度的允许偏差。
3.6.4 板材的不平度应符合表7的规定。
3.7 显微组织
3.7.1 板材的显微组织应为在α+β区加工形成的基本均匀等轴的α+β两相组织，但允许有总量不超过15%的长条α晶粒。
3.7.2 板材的横向平均晶粒尺寸应符合表8的规定。
3.8 超声波检验
板材应进行超声波检验，其验收级别应经双方协商，并在合同中注明(未注明时，不进行超声波检验)。
3.9 表面污染层
板材表面应无富氧层，如α层或其它的表面污染层。
3.10 表面状况
板材表面应光洁。板材以酸洗表面供货。
3.11 外观质量
3.11.1 板材表面允许存在轻微的发暗和局部水迹，允许有局部的且不超过其厚度公差之半的划伤、压痕、凹坑，但应满足最小厚度的要求。
3.11.2 板材表面不允许有裂纹、起皮、氧化皮、压折、金属及非金属压入物等缺陷及过碱或酸
洗的痕迹。
3.11.3 板材允许顺轧制方向清理局部缺陷，清理后应抛光。清理后的板材厚度应不小于最小允许厚度，清理面积不超过总面积的5%。
3.11.4 对外观质量有特殊要求时，可经双方协商并在合同中注明。
3.12 产品标志
在已检验的每张板材的一端应打上如下标记：
a.合金牌号；
b.熔炼炉号、批号；
c.状态；
d.厚度。
4、质量保证规定
4.1 检验责任
除合同或订单中另有规定外，承制方应负责完成本规范规定的所有的检验。必要时，上级鉴定机械有权对本规范所述的任一检验项目进行检验。
4.1.1 合格责任
所有板材必须符合本规范第3章和第5章的所有要求。若合同中包括本规范未规定的检验要求，承制方还应保证所提交验收的板材符合合同要求。
4.1.2 复验和仲裁
订购方对收到的板材应进行复验，如复验结果与本规范的规定不符时，应在收到板材之日起六个月内向承制方提出，由双方共同判定。意见不统一时可由双方同意的第三方仲裁。
4.2 质量一致性检验
4.2.1 组批
板材应成批提交验收。每批应由同一牌号、同一熔炼炉号、同一状态、同一规格和同一热处理(批)炉、同一制造方法、同一生产周期的板材组成。
4.2.2 检验项目及取样
4.2.2.1 板材质量一致性检验的项目、取样位置和数量应符合表9的规定。
4.2.2.2 氢含量在板材上取一份试样测定，其它成分承制方由原铸锭的分析结果报出，订购方复验均在板材上取样。
4.2.3 检验结果的判定
4.2.3.1 化学成分不合格时，整批不合格。板材的尺寸、表面状况、外观质量及超声波检验不合格时，单件不合格。
4.2.3.2 在力学性能、工艺性能、显微组织和表面污染层的检验中，如果有一个试样的检验结果不合格，则从该批板板(包括原受检板材)中取双倍试样进行该不合格项目的重复试验，若仍
有一个试样的试验结果不合格，则该批板材为不合格，或逐张对不合格项目进行检验，合格者重新组批交货。
4.3 检验方法
4.3.1 化学成分仲裁分析方法按GB/T 4698进行。
4.3.2 室温拉伸试验方法按GB 228进行。拉伸试验试样应符合GB 6397中的试样P1、P2的规定。
4.3.3 高温拉伸试验方法按GB/T 4338进行。
4.3.4 高温持久试验方法按GB 6395进行。
4.3.5 弯曲试验方法按GB 232进行。采用15mm宽的试样，弯芯直径为板材名义厚度的3倍，弯曲轴线应平行于轧制方向。
4.3.6 m值的测定方法参照JB 4408进行。
4.3.7 β转变温度用金相淬火法或其它方法进行。
4.3.8 尺寸检验用相应精度的量具进行。厚度在距顶角不小于100mm和距边部不小于10mm处测量。
4.3.9 板材的不平度按下式确定。
式中：
L——板材表两相邻波峰与直尺测量时两接触点间的距离，mm；
H——为L所对应波谷的最大垂直距离，mm。
4.3.10 显微组织的检验按GB 5168进行。晶粒度的检验参照GB 6394进行。
4.3.11 超声波检验方法由双方协商。
4.3.12 表面污染层的检验采用金相法进行。
4.3.13 表面状况和外观质量用目视检查。
5、交货准备
5.1 包装、标志、运输和储存
板材的包装、标志、运输和储存按GB 8180的规定进行。
5.2 质量证明书
每批板材应附有质量证明书，其上注明：
a.承制方名称，地址；
b.订购方名称；
c.合同号；
d.板材名称；
e.合金牌号、规格、状态；
f.熔炼炉号和批号；
g.板材的净重和件数；
h.各项分析检验结果，热处理制度；
i.技术监督部门印记；
j.本规范编号；
k.包装日期。
6、说明事项
6.1 预定用途
本规范规定的TC4钛合金板材预定用于超塑成形制作航空、航天工业用零件。
6.2 订货文件内容
合同和订单中应写明下列内容：
a.本规范的名称和编号；
b.板材名称、牌号、状态、规格和数量；
c.对纵向室温力学性能的要求(见3.3.1)；
d.对高温力学性能的要求(见3.3.2)；
e.对超声波检验的要求(见3.8)；
f.其它需要说明的事项。
附加说明：
本规范由中国有色金属工业总公司提出。
本规范由中国有色金属工业总公司标准计量研究所归口。
本规范由宝鸡有色金属加工厂、中国航空工业总公司第625所、航空621所、航天510所、航空601所负责起草。
本规范主要起草人：周明科、侯冠群、唐普放、尚波生、史政敏、刘东升、赵新年、夏绍玉。
计划项目代号：5YS05。
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