ICS77.150.50 CCS H 64
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T42159—2022
紧固件用钛及钛合金棒材和丝材
Titanium and titanium alloy bars and wires for fastener
2023-07-01实施
2022-12-30发布
国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会
发布 GB/T 42159—2022
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国有色金属工业协会提出。 本文件由全国有色金属标准化技术委员会（SAC/TC243)归口。 本文件起草单位：宝钛集团有限公司、宝鸡钛业股份有限公司、有色金属技术经济研究院有限责任
公司、西部超导材料科技股份有限公司、陕西天成航空材料有限公司。
本文件主要起草人：胡志杰、张伟、冯军宁、张江峰、侯峰起、陶海林、徐亮、解晨、马忠贤、白智辉、 孙虎代、刘继雄、陈国强、冯永琦、高顾、贾栓孝。 GB/T42159—2022
紧固件用钛及钛合金棒材和丝材
1范围
本文件规定了紧固件用钛及钛合金棒材和丝材的分类和标记，技术要求，试验方法，检验规则，标
志、包装、运输、贮存，以及随行文件和订货单内容。
本文件适用于紧固件用钛及钛合金棒材和丝材（以下简称“产品”）。
2规范性引用文件
2
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T228.1—2021 金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法 GB/T3620.1 钛及钛合金牌号和化学成分 GB/T3620.2 钛及钛合金加工产品化学成分允许偏差 GB/T4698（所有部分）海绵钛、钛及钛合金化学分析方法 GB/T 5168 钛及钛合金高低倍组织检验方法 GB/T5193—2020 钛及钛合金加工产品超声检验方法 GB/T6394—2017 金属平均晶粒度测定方法 GB/T 6400 金属材料线材和铆钉剪切试验方法 GB/T 6611 钛及钛合金术语和金相图谱 GB/T8180 钛及钛合金加工产品的包装、标志、运输和贮存 GB/T23601 钛及钛合金棒、丝材涡流探伤方法 GB/T 23603 钛及钛合金表面污染层检测方法 GB/T 23605 钛合金β转变温度测定方法 GB/T 34647 钛及钛合金产品状态代号 GB/T38982 钛及钛合金加工产品外形尺寸检测方法 GB/T 39799 钛及钛合金棒材和丝材尺寸、外形、重量及允许偏差 YB/T 5293 金属材料顶锻试验方法 YS/T861.5 铌钛合金化学分析方法 第5部分：钛量的测定 硫酸铁铵滴定法 YS/T1262 海绵钛、钛及钛合金化学分析方法多元素含量的测定 电感耦合等离子体原子发
射光谱法
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：术语和定义
GB/T6611、GB/T34647、GB/T38982、GB/T39799界定的术语和定义适用于本文件。
1 GB/T42159—2022
4 分类和标记
4.1 产品分类
产品按牌号、状态、规格进行分类，应符合表1的规定。
表1 牌号、状态、规格和供货方式
规格 mm
牌号
状态
直径 2.0~7.0 4.0~7.0 2.4~7.0 3.0~7.0 >7.0~10.0 >7.0~25.0 >7.0~10.0 >7.0~20.0
长度
TA2G、TA3G、TA9、TA10
退火态(M)
TB8 TB14 TC4
热加工态(R)、固溶态（ST) 冷加工态（Y)、退火态（M)
≥800
退火态(M) 退火态(M)
TA2G、TA3G、TA9、TA10
TB8 TB14 TC4
热加工态(R)、固溶态(ST) 冷加工态（Y)、退火态（M)
≥1 000
退火态(M)
直径不大于12.0mm的产品，以盘卷或直条的方式供货；直径大于12.0mm的产品仅以直条方式供货。
4.2 产品标记
产品标记按产品名称、牌号、状态、规格、本文件编号的顺序表示。 示例1：用TB8牌号制造，状态为热加工态（R)，直径为10.0mm的棒材标记为：
棒TB8R10.0GB/T××××-×××X
示例2：用TA2G牌号制造，状态为退火态（M)，直径为5.0mm的丝材标记为：
丝TA2GM$5.0GB/T××××-××××
5 技术要求
5.1 化学成分 5.1.1 产品的化学成分应符合GB/T3620.1的规定 5.1.2 需方从产品上取样进行化学成分复检时，化学成分允许偏差应符合GB/T3620.2的规定。 5.2 外形尺寸及其允许偏差 5.2.1 产品的直径允许偏差应符合表2的规定。
2 GB/T 42159—2022
表 2 直径允许偏差
直径 mm 2.0~12.0
直径允许偏差
供货方式
mm 0 0,03 0 0.05
盘卷
2.0~25.0
直条
5.2.2 产品的长度及允许偏差、平直度、切斜度应符合GB/T39799的规定。 5.2.3 需方要求并在订货单中注明时，产品可以盘卷供货，盘卷尺寸由供需双方协商确定。 5.3 力学性能 5.3.1 产品的力学性能在经热处理后的试样坏上进行测试，热处理制度宜参照附录A进行 5.3.2 产品的室温力学性能应符合表3的规定。
表 3 室温力学性能
室温力学性能，≥
直径 mm
试样状态 抗拉强度 规定塑性延伸 断后伸长率 断面收缩率 剪切强度
牌号
(Z)% (t) MPa 45
(R.)MPa 强度（Rpo.2)MPa (A)%
TA2G 2.0~10.0 退火(M) TA3G 2.0~10.0 退火（M) TA9 2.0~10.0 退火(M) TA10 2.0~10.0 退火(M)
275 380 275 345 760 1050 410 860 1070 1035
250 350 250 300 570 720 360 600 665
400 500 345 485 800 1200 450 930
20 18 20 18 13 8 20 10 10
40 30 25 50 20 60 25 20
固溶(ST) 固溶时效（STA）退火（M)
TB8 4.0~25.0 TB14 2.4~10.0
3.0~20.0 退火(M)
TC4 3.0~12.7 固溶时效 1140
>12.7~20.0 (STA)* 规定塑性延伸强度、断后伸长率和断面收缩率仅适用于直径大于3.0mm的产品，直径不大于3.0mm产品的规
1100
定塑性延伸强度、断后伸长率和断面收缩率不满足要求时可报实测值。
"STA为固溶时效态，仅适用于固溶时效态试样的室温力学性能测试。
5.4 冷顶锻性能
TA2G、TA3G、TB8、TB14产品的冷顶锻性能应符合表4的规定。如需方要求并在订货单中注明时，其余牌号产品的冷顶锻性能由供需双方协商确定。
3 GB/T42159—2022
表 4 冷顶锻性能
直径 锻后与锻前高度比值 mm
试样状态退火(M) 4.0~10.0 固溶（ST) 4.0~10.0
牌号 TA2G,TA3G
验收要求
1 : 3 1 : 3 1 : 4
TB8 TB14
试样圆周表面无裂纹
2.4~10.0
退火(M)
5.5 β转变温度
当需方要求并在订货单注明时，产品应按熔炼炉号提供β转变温度实测值。
5.6 无损检验
5.6.1 超声检测
直径不小于6.0mm的直条供货的产品应按GB/T5193一2020进行超声检测，纵波检测结果应符合表5的规定，横波检测结果应符合表6的规定。
表5 纵波超声检测
牌号
验收等级
TA2G、TA3G、TA9、TA10、TC4
GB/T5193—2020,AA级 GB/T5193—2020,A级
TB8、TB14
表6 横波超声检测
牌号
验收要求
槽型缺陷尺寸
深度0.2mm，宽度0.1mm，
TA2G、TA3G、TA9、
响应信号的幅度应不大于纵向槽型缺陷信号幅度
TA10,TC4 TB8,TB14
长度10mm 当需方要求并在订货单中注明时，供需双方协商确定
5.6.2 涡流检测
需方要求并在订货单注明时，直径不大于12.0mm盘卷供货的产品和直径小于6.0mm直条供货的产品应按GB/T23601进行涡流检测，检测结果应符合表7的规定
表7 涡流检测
牌号
验收要求
槽型缺陷尺寸
TA2G、TA3G、TA9、TA10、
深度0.2mm，宽度0.2mm，
响应信号的幅度应不大于纵向槽型缺陷信号幅度
长度8mm
TC4、TB8、TB14
4 GB/T 42159—2022
5.7低倍组织
产品的低倍组织不应有裂纹、折叠、气孔、缩尾、金属或非金属夹杂及其他目视可见的冶金缺陷。 5.8显微组织 5.8.1退火态TA2G、TA3G、TA9及TA10产品，显微组织应是等轴α组织、拉长α组织或等轴α和拉长α相混合组织。 5.8.2退火态TC4产品，显微组织应是两相区加工产生的组织，无完整的原始β晶界。显微组织由在转变的β基体上的等轴α组织，或等轴α和拉长α组织，以及部分破碎和扭曲的晶界α及片状α组织构成；初生α含量应不少于15%。 5.9晶粒度 5.9.1固溶态TB8产品的直径小于10.0mm时，晶粒度应不低于GB/T6394一2017中的5级；直径不小于10.0mm时，晶粒度应不低于GB/T6394一2017中的4级。 5.9.2退火态TB14产品的晶粒度应不低于GB/T6394一2017中的5级。 5.10表面污染
产品表面不应有任何富氧层，如α层或其他表面污染。 5.11表面状况 5.11.1直条供货的产品以机加工表面、磨削表面、冷加工表面或酸洗表面供货。 5.11.23 盘卷供货的产品以机加工表面、冷加工表面或酸洗表面供货。 5.11.3 机加工或磨削表面供货的产品，表面粗糙度（Ra）应不大于1.6μm。 5.11.4 需方对产品表面状况有特殊要求时，供需双方协商确定并在订货单注明。 5.12外观质量 5.12.1 产品表面应洁净，不应有氧化皮、裂纹、起皮、斑疤、夹杂；允许有不超出其直径允许偏差的个别划伤、凹坑、拉道，以及不影响使用的轻微矫直痕迹。 5.12.2 2产品表面的局部缺陷允许修磨，修磨深度应不超过其直径允许偏差，并应保证产品的最小尺寸。
6试验方法
6.1 化学成分
产品的化学成分分析按GB/T4698（所有部分）、YS/T1262、YS/T861.5的规定进行，TB14产品中锯含量采用差值法计算。仲裁时按GB/T4698（所有部分）的规定进行。 6.2 外形尺寸及其充许偏差
产品的外形尺寸及其允许偏差的测量按GB/T38982的规定进行。 6.3 3室温拉伸性能
产品的室温拉伸性能检验按GB/T228.1一2021规定的方法进行。直径小于3.2mm的产品取全
5 GB/T 42159—2022
截面拉伸试样，试样标距（L。）取50mm；直径3.2mm～6.0mm的产品取全截面拉伸试样，试样标距 (L。）取4倍直径长度；直径大于6.0mm～10.0mm的产品取R8试样；直径大于10.0mm的产品取R7 试样。 6.4 室温剪切性能
产品的室温剪切性能检验按GB/T6400的规定进行。 6.5 冷顶锻性能
产品的冷顶锻性能检验按YB/T5293的规定进行。 6.6 β转变温度
产品的β转变温度检验按GB/T23605的规定进行。 6.7 超声检测
产品的超声检测按GB/T5193一2020的规定进行。
6.8 涡流检测
产品的涡流检测按GB/T23601的规定进行。 6.9 9低倍组织
产品的低倍组织检验按GB/T5168的规定进行 6.10 显微组织
产品的显微组织检验按GB/T5168的规定进行。 6.11 晶粒度
产品的平均晶粒度检验按GB/T6394一2017的规定进行 6.12表面污染
产品的表面污染检验按GB/T23603的规定进行。 6.13表面状况 6.13.1 产品的表面状况用目视检查方法进行。 6.13.2 产品表面粗糙度检测宜采用标块对比法进行。 6.14 外观质量
产品的外观质量用目视检查或其他检查方法进行，必要时采用5倍～10倍放大镜进行检验。
1 检验规则
7.1 检查与验收
7.1.1 产品由供方或第三方进行检验，保证产品质量符合本文件及订货单的规定。 7.1.2需方可对收到的产品按本文件的规定进行检验。当检验结果与本文件及订货单的规定不符
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