钛及钛合金牌号和化学成分汇总.docx
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钛及钛合金牌号和化学成分汇总
（2009/11/3015:
05）
《钛及钛合金牌号和化学成分》（引用地址：
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行业知识
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大中《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（2008/05/2923:
54）外科植入物用钛及钛合金加工材执行标准
GB/T13810—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。
GB228—87金属拉伸试验方法
金属弯曲试验方法88—GB232．
GB3623—83钛及钛合金丝
GB5168—85两相钛合金高、低倍组织检验方法
GB6394—86金属平均晶粒度测定方法
GB6397—86金属拉伸试验试样
GB8180—87钛及钛合金加工产品的包装、标志、运输和储存
GB/T2965—1996钛及钛合金棒材
GB/T3621—94钛及钛合金板材
GB/T4698—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
熔
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，%
TiTA1
Al
基V
—Fe
—O0.15
C0.15
N0.10
H0.03
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：
Cr、Mn、Zr、Ni、Cu、Si、Y
1其他元素一般包括：
Al、Sn、Mo、（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/T2965、GB/T3621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
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﹠b
MPa
规定残余伸长应力﹠r0.2
MPa
伸长率﹠5
%断面收缩率φ
不小于
TA0
8～75
280
170
24
30
TA1
8～75
370
250
20
30
TA2
8～75
440
320
18
30
TA3
8～75
540
410
15
25
TC4
8～
50
895
825
10
25
>50～
75
895
825
10
20
丝材的力学性能报实测数据。
4.5.4．
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GB6394中的5级。
4.6.3TC4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/T3621、GB/T2965和GB3623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GB4698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。
试样尺寸按如下规定。
中的规定进行，GB228室温拉伸试验按5.3．
a）厚度不大于4mm的板材，其拉伸试样应符合GB6397中的P1或P2的规定；厚度大于4mm的板材，其拉伸试样应符合GB6397中的R7或R8的规定。
b）棒、丝材的拉伸试样应符合GB6397中的R7、R8、R17一种的规定。
5.3.1弯曲试验按GB232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GB5168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
重复试验6.5．
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GB8180的规定。
7.3质量证明书
每批产品应有质量证明书，注明：
供方名称、地址；a）
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
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