ICS77.150.50 H64 中华人民共和国国家标准 GB/T31910—2015 潜水器用钛合金板材 Titaniumalloyplatesforsubmersible 2015-09-11发布 2016-06-01实施 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:中国船舶重工集团公司第七二五研究所、宝钛集团有限公司、武昌船舶重工集团 有限公司、西部金属材料股份有限公司、西部超导材料科技股份有限公司、宝山钢铁股份有限公司。 本标准主要起草人:王洋、胡伟民、李士凯、蒋鹏、吕逸帆、张日恒、陈瑞强、冯军宁、李荣、罗锦华、 计波。 ⅠGB/T31910—2015 潜水器用钛合金板材 1 范围 本标准规定了潜水器用钛合金板材的要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输、贮存、质量证明 书和订货单(或合同)内容。 本标准适用于潜水器用钛合金板材。 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—2010 金属材料 拉伸试验 第1部分:室温试验方法 GB/T229 金属材料 夏比摆锤冲击试验方法 GB/T232 金属材料 弯曲试验方法 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/T5168 α-β钛合金高低倍组织检验方法 GB/T5193—2007 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/T8651 金属板材超声板波探伤方法 GB/T21143 金属材料 准静态断裂韧度的统一试验方法 GB/T23603 钛及钛合金表面污染层检测方法 GB/T23605 钛合金β转变温度测定方法 JB/T4730.5—2005 承压设备无损检测 第5部分:渗透检测 3 要求 3.1 材料 用于制造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。自耗电极不应使用钨 极氩弧焊焊接,不允许添加回收料。 3.2 产品分类 3.2.1 产品牌号、制造方法、供应状态及规格 板材的牌号、制造方法、供应状态及规格见表1。 1GB/T31910—2015 表1 板材牌号、制造方法、供应状态及规格 牌号 制造方法 供应状态厚度 mm宽度 mm长度 mm TA2冷轧冷加工态(Y) 退火态(M) 热轧热加工态(R) 退火态(M)0.3~1.0 400~1000 1000~3000 >1.0~6.0 400~1200 1000~3000 4.0~60.0 400~1500 1000~4000 TA24 热轧热加工态(R) 退火态(M)4.0~80.0 400~1500 1000~4000 TA31冷轧冷加工态(Y) 退火态(M) 热轧、热锻热加工态(R) 退火态(M)0.8~1.0 400~1000 1000~3000 >1.0~6.0 400~1200 1000~3000 4.0~120.0 400~1500 1000~4000 TC4ELI冷轧冷加工态(Y) 退火态(M) 热轧热加工态(R) 退火态(M)0.8~1.0 400~1000 1000~3000 >1.0~6.0 400~1200 1000~3000 4.0~120.0 400~1500 1000~4000 3.2.2 标记示例 板材产品按牌号、供应状态、规格、批号和标准编号的顺序表示。 示例: 批号为2014010,标准编号为GB/T31910—2015,厚度8.0mm,宽度1000mm,长度3000mm的TA31退火状态 板材标记为:TA31-M-8.0×1000×3000-2014010GB/T31910—2015。 3.3 化学成分 板材的化学成分应符合表2的规定。化学成分允许偏差应符合GB/T3620.2的规定。 表2 板材化学成分 牌号主要成分/%杂质/% ≤ TiAlMoZr Nb VSiFeCNHO其他元素a 单一总和 TA2余量— — — — — —0.300.100.050.0150.250.100.40 TA24余量2.5~3.51.0~2.51.0~3.0— —0.150.300.100.050.0150.150.100.30 TA31余量5.5~6.50.6~1.51.5~2.52.5~3.5—0.150.250.100.050.0150.150.100.30 TC4ELI余量5.5~6.5— — —3.5~4.5—0.250.080.030.0120.130.100.30 a产品出厂时供方可不检验其他元素,需方要求并在合同中注明时可予以检测,Y元素质量分数应不大于 0.005%。 2GB/T31910—2015 3.4 尺寸允许偏差 3.4.1 板材厚度允许偏差应符合表3的规定。 3.4.2 板材宽度和长度的允许偏差应符合表4的规定。 3.4.3 板材的不平度应符合表5的规定。 表3 厚度允许偏差 单位为毫米 厚度厚度允许偏差 宽度≤1000 宽度>1000 0.3~0.5 ±0.05 — >0.5~0.8 ±0.07 — >0.8~1.1 ±0.09 — >1.1~1.5 ±0.11 — >1.5~2.0 ±0.15 — >2.0~3.0 ±0.18 — >3.0~4.0 ±0.22 ±0.30 >4.0~6.0 ±0.35 ±0.40 >6.0~8.0 ±0.40 ±0.60 >8.0~10.0 ±0.50 ±0.60 >10.0~15.0 ±0.70 ±0.80 >15.0~20.0 ±0.70 ±0.90 >20.0~30.0 ±0.90 ±1.00 >30.0~40.0 ±1.10 ±1.20 >40.0~50.0 ±1.20 ±1.50 >50.0~80.0 ±1.60 ±2.00 >80.0~120.0 ±2.00 ±2.50 表4 宽度和长度允许偏差 单位为毫米 厚度宽度允许偏差 长度允许偏差 宽度≤1000 宽度>1000 长度1000~3000 长度>3000 0.3~50.0+8 0+10 0+10 0+15 0 >50.0~120.0+10 0+15 0+10 0+15 0 3GB/T31910—2015 表5 不平度 厚度/mm规定宽度范围的不平度/(mm/m) ≤ 宽度≤1000mm 宽度>1000mm 0.3~3.0 20 20 >3.0~10.0 10 12 >10.0~50.0 8 10 >50.0~120.0 5 6 3.4.4 板材边部应垂直于板面剪切或加工,板材边部应切成直角,且无裂口、卷边、毛刺,切斜应不超过 板材长度和宽度的允许偏差。 3.5 力学性能 板材的室温力学性能在经退火处理后的板材本体或试样坯上测试,并符合表6的规定。 表6 室温力学性能 牌号厚度 mm室温力学性能,不小于 抗拉强 度Rm MPa规定塑性延 伸强度Rp0.2 MPa断后伸 长率A %断面收 缩率Z %冲击吸收 能量KV2 J断裂韧 度KIC MPa·m1/2 TA20.3~6.0 440 320 25 — — — >6.0~60.0 440 320 18 — — — TA244.0~10.0 720 620 13 — — — >10.0~20.0 720 620 13 25 47 80 >20.0~80.0 700 600 13 25 47 80 TA310.8~10.0 880 785 10 — — — >10.0~25.0 880 785 12 25 47 90 >25.0~120.0 850 750 12 25 40 90 TC4ELI0.8~10.0 860 795 10 — — — >10.0~25.0 860 795 10 25 35 50 >25.0~120.0 850 795 10 25 24 50 3.6 工艺性能 板材按表7规定的弯曲直径和弯曲角进行弯曲试验。弯曲试验后,试样外表面不应产生开裂。 4GB/T31910—2015 表7 板材弯曲直径和弯曲角 牌号弯曲直径 mm弯曲角α/(°) ≥ TA2 5T 105 TA24 5T 105 TA31 8T 105 TC4ELI 8T 105 注:T为试样厚度。 3.7 显微组织 3.7.1 TA2板材的显微组织应是等轴α组织或等轴和拉长α组织,以及部分破碎和扭曲的晶界α及片 状α组织。 3.7.2 TA24、TA31、TC4ELI板材的显微组织应是α+β两相区加工产生的组织。在原始β晶界上不 应有连续网状α组织,并应符合以下任意一项要求: a) 在转变的β基体上分布着片状α组织和部分等轴α组织; b) 在转变的β基体上分布着等轴α组织; c) 在转变的β基体上分布着等轴α组织和拉长α组织; d) 不连续的、扭曲的晶界α和片状α组织。 3.8 低倍组织 板材的低倍组织应无分层、裂纹、气孔、偏析、金属和非金属夹杂及其他目视可见的冶金缺陷。 3.9 表面污染 板材表面应无α层、油污及其他污染。 3.10 外观质量 3.10.1 厚度大于50mm的板材表面可机加工,机加工表面粗糙度应不大于3.2μm。 3.10.2 板材表面可存在轻微的发暗和局部的水迹;可有局部的、不超出厚度公差的一半的划伤、压痕、