ICS 77.150.50 H 64
GE
中华人民共和国国家标准
GB/T 32185—2015
钛合金大规格棒材
Titanium alloylarge-sized bars
2016-11-01实施
2015-12-10发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会 发布 GB/T 321852015
前言
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。 本标准由中国有色金属工业协会提出。 本标准由全国有色金属标准化技术委员会（SAC/TC243)归口。 本标准起草单位：宝钛集团有限公司、湖南金天钛业科技有限公司、西部超导材料科技股份有限公
司、中航天赫（唐山)钛业有限公司、宝钢特钢有限公司、宝鸡钛业股份有限公司。
本标准主要起草人：胡志杰、李渭清、冯军宁、闵新华、杨慧丽、马忠贤、宋蕊池、李献军、杨胜、彭晖、 冯冉、赵海涛。
1 GB/T 32185—-2015
钛合金大规格棒材
1范围
本标准规定了钛合金大规格棒材的要求，试验方法，检验规则和包装、标志、运输、贮存及订货单（或合同)内容。
本标准适用于热锻、热轧方法生产的钛合金大规格圆形棒材（以下简称棒材）。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是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金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法 GB/T2039—1997金属拉伸蠕变及持久试验方法 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/T4338 金属材料高温拉伸试验方法 GB/T4698（所有部分）海绵钛、钛及钛合金化学分析方法 GB/T 5168 8α-β钛合金高低倍组织检验方法 GB/T 5193 钛及钛合金加工产品超声波探伤方法 GB/T8180 钛及钛合金加工产品的包装、标志、运输和贮存 GB/T23605 钛合金β转变温度测定方法
3要求
3.1 牌号、状态、规格 3.1.1 棒材的牌号、状态及规格应符合表1的规定。
表1牌号、状态及规格
规格/mm
牌号
供应状态
长度
直径
TA5、TA7、TA13、TA15、TA18、TA19、TC1、TC2、TC4、TC6 TC8、TC9、TC10、TC11、TC17、TC18、TC19、TC21、TC25、TB6
热加工态(R)
100~300 1000~5000
3.1.2标记及示例。
棒材标记按牌号、供应状态、规格和批号（或炉号)的顺序表示。 示例：牌号为TC4、直径为200mm、长度为1500mm、批号为20140001的热加工态钛合金圆棒标记为： TC4R@200X150020140001
1 GB/T 32185—2015
3.2材料 3.2.1 用于生产棒材的铸锭应经多次熔炼，熔炼次数应不少于2次。首次熔炼可使用自耗电极、非自耗电极、电子束冷床炉或等离子体冷床炉熔炼，随后的一次或多次熔炼应采用真空自耗电弧炉熔炼，且最后一次熔炼不准许添加任何元素。 3.2.2 自耗电极不准许使用钨极氩弧焊焊接。 3.3 化学成分 3.3.1 棒材的化学成分应符合GB/T3620.1的规定。 3.3.2 需方从棒材上取样进行化学成分复验时，化学成分允许偏差应符合GB/T3620.2的规定。 3.4 力学性能 3.4.1 棒材的力学性能在经热处理后的试样坏上测试。试样坏的推荐热处理制度参照表2进行。
表2 推荐热处理制度
牌号 TA5 700℃~850℃，保温1h~3h，空冷 TA7 750℃~850℃，保温1h~3h，空冷 TA13 780℃~800℃，保温0.5h～2h，空冷 TA15 700℃～850℃，保温1h~4h，空冷 TA18 600℃～815℃，保温1h~3h，空冷 TA19 955℃~985℃，保温1h~2h，空冷；575℃～605℃，保温8h，空冷 TC1 700℃～850℃，保温1h～3h，空冷 TC2 700℃~850℃，保温1h~3h，空冷 TC4 700℃~850℃，保温1h～2h，空冷 TC6 860℃～920℃，保温1h~3h，随炉（或转炉）冷却至600℃～650℃，保温2h，空冷 TC8 900℃~950℃，保温1h~4h，空冷；570℃~600℃，保温1h~3h，空冷 TC9 950℃~1000℃，保温1h~3h，空冷；530℃～580℃，保温2h~12h，空冷 TC10 700℃～850℃，保温1h～3h，空冷 TC11 940℃～960℃，保温1h~2h，空冷；520℃~540℃，保温6h，空冷 TC17 830℃~850℃，保温1h~4h，空冷；790℃~810℃，保温4h，水冷；620℃~640℃，保温8h，空冷 TC18 820℃~850℃，保温1h~3h，炉冷至740℃~760℃，保温1h~3h，空冷；500℃~650℃，保温2h~6h，空冷 TC19 815℃~915℃，保温1h~2h，空冷；575℃~605℃，保温4h~8h，空冷 TC21 890℃~930℃，保温1h～2h，空冷；500℃~650℃，保温4h~8h，空冷 TC25 950℃~970℃，保温1h~4h，空冷；530℃~570℃，保温6h，空冷 TB6 740℃～770℃，保温2h，水冷；510℃~540℃，保温8h，空冷注1：TC11、TC25首次退火温度允许在β转变温度以下30℃～50℃范围内调整。 注2：TC21首次退火温度允许在β转变温度以下40℃～80℃范围内调整。 注3：TB6首次固溶温度允许在β转变温度以下30℃～60℃范围内调整 2
推荐热处理制度 GB/T 321852015
3.4.2 棒材的室温力学性能应符合表3规定。当需方要求并在合同中注明时，高温力学性能应予以测定，并应符合表4的规定
表 3 室温力学性能
室温力学性能
牌号
直径/mm
断后伸长率 断面收缩率
规定塑性延伸强度
抗拉强度 Rm/MPa ≥685 ≥635 ≥785 540~770 930~1130 885~1130 590~735 ≥895 ≥585 ≥685
Z/% ≥40 ≥25 ≥20 ≥35 ≥20 ≥25 >20 ≥24 ≥24 ≥20 ≥15 ≥20 ≥25 ≥23 ≥25 ≥25 ≥23 ≥15 ≥15 ≥14 ≥12 ≥10 ≥18 >9
A/% ≥15 ≥12 ≥8 ≥16 >8 ≥12 >8 ≥12 ≥10 ≥9 ≥8 ≥9 >9 ≥8 >9 ≥10 ≥8 ≥>6 ≥>7 6 ≥6 ≥6 ≥8 ≥6
Rpo.2 /MPa ≥585 ≥540
100~150 >150~250 100~250 100~250 100~200 >200~300 100~250 100~250 100~250 100~250 100~150 >150~300 100~250 100~150 >150~250 100~250 100~250 100~150 >150~250 100~250 100~250 100~150 100~200 >200~250 100~250 100~250
TA5
- ≥400 ≥825 ≥815 - ≥825 ≥460 ≥560 ≥825
TA7 TA13 TA15 TA18 TA19 TC1 TC2 TC4 TC6 TC8 TC9 TC10 TC11 TC17 TC18 TC19
≥895
≥840 ≥840 ≥800 ≥910 ≥900 ≥910 ≥850 ≥1 030 ≥1 010 ≥1 035 ≥1 000 ≥950 - ≥1 000
935~1180 930~1180 900~1180 ≥1 060 ≥1 030 ≥1 030 ≥950 ≥1 120 1080~1280 ≥1 100 ≥1 100 ≥1 050 ≥980 ≥1 105
TC21
TC25 TB6
3 GB/T32185—2015
表4 高温力学性能
高温力学性能
牌号
试验温度/℃
规格/mm
持久强度/MPa
抗拉强度 Rm/MPa ≥490 ≥570 ≥340 ≥310 ≥620 ≥345 ≥420 ≥600 ≥685 ≥660 ≥785 ≥835 ≥685 ≥900 ≥930 ≥735
0.50 h 一 ≥470 一 - 一
-100h ≥440 - ≥320 ≥280 一 ≥325 ≥390 ≥560 一一 ≥590 ≥785 一 ≥685 一 -
035 h - 一 - 一一一一
TA7 TA15 TA18 TA19 TC1 TC2 TC4 TC6 TC8 TC9 TC10 TC11 TC17 TC19 TC25
350 500 350 400 480 350 350 400 400 450 500 400 500 370 425 500
100~250 100～300
100~250 100~250 100~250 100~250 100~300 100~250 100~250 100~250 100~250 100~250 100~250 100~150 100~250
一
≥685 ≥610 一 - 一 -
一一一 1
≥640
一
一
≥635
-
3.5 尺寸和外形 3.5.1 棒材以机加工表面供货。 3.5.2 棒材的直径及其允许偏差应符合表5的规定。
表5 直径允许偏差
直径/mm 100~150 >150~200 >200~250 >250~300
允许偏差/mm
±2.0 ±2.5 ±3.0 ±4.0
3.5.3 棒材的定尺或倍尺长度应在其不定尺长度范围内，定尺长度的允许偏差为十20mm，倍尺长度还应计人棒材切断时的切口量，每一切口量为10mm。定尺或倍尺长度应在合同中注明。 3.5.4 棒材的两端应切平整，切斜应不大于5mm。
棒材的弯曲度应不大于5mm/m。
3.5.5
4 GB/T32185-2015
3.6 5β转变温度
当需方要求并在合同中注明时，棒材应按熔炼炉号提供β转变温度实测值。 3.7 超声波探伤
当需方要求并在合同中注明时，棒材（TB6除外）应按GB/T5193的规定进行超声波探伤，探伤结果应符合表6的规定。
表6探伤验收级别
直径/mm 100~150 >150~300
验收级别
A B
3.8低倍组织 3.8.1横向低倍组织不应有裂纹、缩尾、气孔、金属或非金属夹杂及其他目视可见的冶金缺陷。 3.8.2 横向低倍组织不应有目视可见的清晰晶粒。
3.9显微组织
需方对棒材的显微组织有要求时，由供需双方协商确定并在合同中注明。 3.10 表面状况
合同中要求进行超声波探伤的车（磨）光棒材，棒材表面粗糙度的Ra值应不大于3.2μm（以满足超声波检验要求为准）。 3.11外观质量 3.11.1棒材表面不准许有裂纹、折叠等缺陷。棒材表面的局部缺陷应予以清除，清理深度不超过棒材的相应尺寸允许偏差之半；且其清除部位的深度与宽度之比应不大于1：8。 3.11.2棒材表面允许存在不大于直径允许偏差之半的个别轻微划伤、压痕、啃伤、麻点等缺陷
4试验方法
4.1 化学成分仲裁分析按GB/T4698进行。 4.2 室温拉伸试验按GB/T228.1进行。室温拉伸试验选R7试样。 4.3 高温拉伸试验按GB/T4338进行。 4.4 持久试验按GB/T2039-—1997进行。 4.5尺寸和外形检验用相应精度的量具进行。 4.6 β转变温度测试按GB/T23605或差热法进行。 4.7 超声波探伤按GB/T5193进行。 4.8 低倍组织、显微组织检验按GB/T5168进行。 4.9 表面状况用表面粗糙度标块对比法进行。 4.10 外观质量用目视检验。
5 GB/T32185—2015
5检验规则
5.1检查和验收 5.1.1棒材应由供方质量检验部门进行检验，保证棒材质量符合本标准的规定，并填写质量证明书。 5.1.2需方应对收到的棒材按本标准的规定进行复验。复验结果与本标准的规定不符时，应以书面形式向供方提出，由供需双方协商解决。属于表面质量及尺寸偏差的异议，应在收到产品之日起1个月内提出，属于其他性能的异议，应在收到产品之日起3个月内提出。如需仲裁，仲裁取样应由供需双方共同进行。 5.2组批
棒材应成批提交验收，每批应由同一牌号、同一熔炼炉号、同一规格、同一状态、同一制造方法和同一生产周期的棒材组成。 5.3 3检验项目及取样规则
棒材的检验项目、取样位置及数量应符合表7的规定。
表7取样位置及数量取样数量
检验项目化学成分力学性能尺寸和外形 β转变温度超声波探伤低倍组织显微组织表面状况外观质量，氢含量在成品棒材上取样分析；其他化学成分，供方以原铸锭的分析结果报出，需方复验在棒材上取样。 供方可按铸锭的检测结果报出，需方在棒材上取样检验。
取样位置任意部位 D/4处弦向
要求的章条号
试验方法的章条号
3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11
4,1 4.2,4.3,4.4
每批1份每批2根各1个
逐根每炉1份逐根每批1根1个每批2根各1个
4,5 4.6 4.7 4.8 4.8 4.9 4.10
任意部位
横向 D/4处横向
逐根逐根
-
5.4检验结果的判定 5.4.1化学成分检验结果不合格时，判该批棒材不合格。 5.4.2棒材的超声波探伤、尺寸和外形、表面状况及外观质量不合格时，判单根棒材不合格。但允许供方切除不合格部分后重新检验，合格者交货。 5.4.3当力学性能检验结果中有试样不合格时，应从该批棒材（包括原受检棒材）中另取双倍数量的试样对该不合格项目进行重复试验，若重复试验结果仍有不合格，判该批棒材不合格。但允许供方对该批棒材取样重新热处理后，对所有检测项目重新进行检验。重复热处理仅限一次。 5.4.4低倍组织检验结果按如下规则判定：
a) 低倍组织检验中，如判为有脆性偏析（其硬度明显高于基体的偏析，常见的如富氧、富氮等偏
析），判该批棒材不合格；如判为有非脆性偏析，允许剔除后重新组批交货。
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