鈦及鈦合金牌號和化學(xué)成分

1、鈦及鈦合金牌號和化學(xué)成分 (2009/11/30 15:05)（引用地址：未提供） 目錄： 行業(yè)知識 瀏覽字體：大中小鈦及鈦合金牌號和化學(xué)成分目前，金屬鈦生產(chǎn)的工業(yè)方法是可勞爾法，產(chǎn)品為海綿鈦。制取鈦材傳統(tǒng)的工藝是將海綿鈦經(jīng)熔鑄成錠，再加工而成鈦材。按此，從采礦到制成鈦材的工藝過程的主要步驟為： 鈦礦->采礦->選礦->太精礦->富集->富鈦料->氯化->粗TiCl4->精制->純TiCl4->鎂還原->海綿鈦->熔鑄->鈦錠->加工->鈦材或鈦部件上述步驟中如果采礦得到的是金紅石，則不必經(jīng)過富

2、集，可以直接進行氯化制取粗TiCI4。另外，熔鑄作業(yè)應(yīng)屬冶金工藝，但有時也歸入加工工藝。 上述工藝過程中的加工過程是指塑性加工和鑄造而言。塑性加工方法又包括鍛造、擠壓、軋制、拉伸等。它可將鈦錠加工成各種尺寸的餅材、環(huán)材、板材、管材、棒材、型材等制品，也可用鑄造方法制成各種形狀的零件、部件。鈦和鈦合金塑性加工具有變形抗力大；常溫塑性差、屈服極限和強度極限比值高、回彈大、對缺口敏感、變形過程易與模具粘結(jié)、加熱時又易吸咐有害氣體等特點，塑性加工較鋼、銅困難。 故鈦和鈦合金的加工工藝必須考慮它們的這些特點。 鈦采用塑性加工，加土尺寸不受限制，又能夠大批量生產(chǎn)，但成材率低，

3、加工過程中產(chǎn)生大量廢屑殘料。鈦材生產(chǎn)的原則流程如圖11。 針對鈦塑性加工的上述缺點，近年來發(fā)展了鈦的粉末冶金工藝。鈦的粉末冶金流程與普通粉末冶金相同，只是燒結(jié)必須要在真空下進行。它適用乎生產(chǎn)大批量、小尺寸的零件，特別適用于生產(chǎn)復(fù)雜的零部件。這種方法幾乎無須再經(jīng)過加工處理，成材率高，既可充分利用鈦廢料作原料，又可以降低生產(chǎn)成本，但不能生產(chǎn)大尺寸的鈦件。鈦的粉末冶金工藝流程為:鈦粉(或鈦合金粉)->篩分->混合->壓制成形->燒結(jié)->輔助加工->鈦制品。 鈦材生產(chǎn)的原則流程 鈦材除了純鈦外，目前世界上已經(jīng)生產(chǎn)出近30種牌號的鈦合金。

4、使用最廣泛的鈦合金是Ti-6Al-4V，Ti-5Al2.5Sn等醫(yī)用鈦標準 (2008/05/29 23:54) 外科植入物用鈦及鈦合金加工材執(zhí)行標準GB/T 1381019971 范圍本標準規(guī)定了外科植入物用鈦及鈦合金加工材的技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則標志、包裝、運輸、儲存。本標準適用于制造外科植入物用的鈦及鈦合金板材、棒材和絲材。2 引用標準下列標準所包含的條文，通過在本標準中引用而構(gòu)成為本標準的條文。本標準出版時，所示版本均為有效。所有標準都會被修訂，使用本標準的各方面探討使用下列標準最新版本的可能性。GB 22887 金屬拉伸試驗方法GB 23288 金屬彎曲試驗方法GB

5、362383 鈦及鈦合金絲GB 516885 兩相鈦合金高、低倍組織檢驗方法GB 639486 金屬平均晶粒度測定方法GB 639786 金屬拉伸試驗試樣GB 818087 鈦及鈦合金加工產(chǎn)品的包裝、標志、運輸和儲存GB/T 29651996 鈦及鈦合金棒材GB/T 362194 鈦及鈦合金板材GB/T 46981996 海綿鈦、鈦及鈦合金化學(xué)分析方法3 合同內(nèi)容本標準所列材料的定貨合同應(yīng)包括下列內(nèi)容：3.1材料名稱。3.2材料牌號。3.3材料狀態(tài)。3.4尺寸。3.5重量。3.6標準編號、年代號。4 要求4.1產(chǎn)品分類產(chǎn)品的牌號、狀態(tài)和規(guī)格應(yīng)符合表1的規(guī)定。表1 產(chǎn)品的牌號、狀態(tài)、規(guī)格牌號&#

6、160;   品種    狀態(tài)    規(guī)格，mmTA0、TA1、TA2、TA3TC4    板    熱軋（R），退火狀態(tài)（M）     厚4.110.0冷軋（Y），退火狀態(tài)（M）    厚0.84.0棒     熱加工（R），退火狀態(tài)（M）    直徑87.5TA1    絲 

7、   退火狀態(tài)（M）    直徑0.664.2材料4.2.1用于制作板材,棒材和絲材的鑄錠應(yīng)采用真空自耗電弧爐熔煉,熔煉次數(shù)不得少于兩次.4.2.2自耗電極禁止采用鎢極氬弧焊接.4.3化學(xué)成分產(chǎn)品的化學(xué)成分應(yīng)符合表2的規(guī)定。表2 產(chǎn)品的化學(xué)成分牌號    化學(xué)成分，%TA1    Ti基    Al    V    Fe0.15    O0.15  

8、;  C0.10    N0.03    H0.010    單個0.1    總和0.4TA1    基            0.25    0.20    0.10    0.03    0.010  &

9、#160; 0.1    0.4TA2    基            0.30    0.25    0.10    0.05    0.010    0.1    0.4TA3    基     

10、       0.40    0.30    0.10    0.05    0.010    0.1    0.4TA4    基    5.56.76    3.54.5    0.30    0.20 &

11、#160;  0.08    0.05    0.010    0.1    0.4注：1 其他元素一般包括：Al、Sn、Mo、Cr、Mn、Zr、Ni、Cu、Si、Y（該牌號中含有的合金元素應(yīng)除去）。2 產(chǎn)品出廠時不檢驗其他元素，用戶要求并在合同中注明時方可檢驗。4.4尺寸及允許偏差棒材、板材和絲材的尺寸及其允許偏差應(yīng)分別符合GB/T 2965、GB/T 3621和GB3623的規(guī)定。4.5力學(xué)性能和工藝性能4.5.1產(chǎn)品的力學(xué)性能和工藝性能應(yīng)在經(jīng)熱處理后的試樣坯上

12、測試。試樣推薦的熱處理制度如表3所示。供方可對熱處理制度進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。表3 推薦的熱處理制度牌號    推薦的熱處理制度棒    板TA0    650700，保溫1h，空冷    500650，保溫，0.5h1h,空冷TA1    650700，保溫1h，空冷    550650，保溫，0.5h1h,空冷TA2    650700，保溫1h，空冷   

13、550650，保溫，0.5h1h,空冷TA3    650700，保溫1h，空冷    550650，保溫，0.5h1h,空冷TC4    700800，保溫l2h，空冷    700880，保溫，0.5h2h,空冷4.5.2 板材的室溫力學(xué)性能和工藝性能應(yīng)符合表4的規(guī)定。 （ 略 ）4.5.3 棒材的室溫力學(xué)性能應(yīng)符合表5的規(guī)定。表5 棒材的室溫力學(xué)性能牌號    規(guī)格mm    抗拉強度bMPa 

14、60;  規(guī)定殘余伸長應(yīng)力r0.2MPa    伸長率5%    斷面收縮率不小于TA0    875    280    170    24    30TA1    875    370    250    20    30TA

15、2    875    440    320    18    30TA3    875    540    410    15    25TC4    850    895    825  

16、;  10    25>5075    895    825    10    204.5.4絲材的力學(xué)性能報實測數(shù)據(jù)。4.6金相組織4.6.1棒材的橫向低倍上，不允許有裂紋、氣孔、金屬或非金屬夾雜物及其他肉眼可見的缺陷。4.6.2純鈦產(chǎn)品的橫向平均晶粒度不低GB 6394中的5級。4.6.3 TC4鈦合金產(chǎn)品的橫向顯微組織按附錄ATC4的鈦合金金相組織分類評級圖評定，其組織類型應(yīng)符合A1A9。4.7表面質(zhì)量4.7.1板材、棒材和

17、絲材表面質(zhì)量的一般要求分別按GB/T 3621、GB/T 2965和GB 3623中的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。需方對表面質(zhì)量有特殊要求時，應(yīng)經(jīng)供需雙方協(xié)商，并在合同中注明。5 試驗方法5.1化學(xué)成分仲裁分析方法產(chǎn)品的化學(xué)成分仲裁分析方法按GB 4698的規(guī)定執(zhí)行。5.2尺寸的測量方法產(chǎn)品的尺寸應(yīng)使用相應(yīng)精度的量具進行測量。5.3室溫拉伸試驗按GB 228中的規(guī)定進行，試樣尺寸按如下規(guī)定。a)厚度不大于4mm的板材，其拉伸試樣應(yīng)符合GB 6397中的P1或P2的規(guī)定；厚度大于4mm的板材，其拉伸試樣應(yīng)符合GB 6397中的R7或R8的規(guī)定。b)棒、絲材的拉伸試樣應(yīng)符合GB 6397中的R7、R8、R17一

18、種的規(guī)定。5.3.1彎曲試驗按GB 232的規(guī)定進行。采用15mm寬的試樣，彎曲直徑為板材的名義厚度的3倍。5.4金相組織檢驗金相組織檢驗參照GB 5168的規(guī)定方法進行。5.5表面質(zhì)量的檢查產(chǎn)品的表面質(zhì)量用肉眼進行檢查。6檢驗規(guī)則6.1檢查和驗收6.1.1產(chǎn)品應(yīng)由供方技術(shù)監(jiān)督部門檢驗,保證產(chǎn)品質(zhì)量符合本標準規(guī)定,并填寫質(zhì)量證明書。6.1.2需方對收到的產(chǎn)品應(yīng)按本標準的規(guī)定進行檢驗，如檢驗結(jié)果與本標準規(guī)定不符時，應(yīng)在收到產(chǎn)品之日起三個月內(nèi)向供方提出，由供需雙方協(xié)商解決。6.2組批產(chǎn)品應(yīng)成批提交檢驗。每批應(yīng)由同一牌號、熔煉爐號、制造方法、狀態(tài)、規(guī)格和熱處理爐次的產(chǎn)品組成。6.3檢驗項目每批產(chǎn)品均進行化學(xué)成分、尺寸、力學(xué)性能、工藝性能（板材）、金相組織及表面質(zhì)量的檢驗。6.4取樣位置和取樣數(shù)量6.4.1化學(xué)成分由供方在每批成品上任取一個試樣進行氫含量的分析，其他成分以原鑄錠的分析結(jié)果報出。需方在成品上任取試樣分析化學(xué)成分。6.4.2力學(xué)性能和工藝性能試驗，每批板材任取兩張，每張按測試項目各取一個橫向試樣，每批棒絲材任取兩根，每根按測試項目各取一個縱向試樣。6.4.3金相組織判定的取樣，每批產(chǎn)品任取一個橫向試樣，試樣應(yīng)經(jīng)退火熱處理。6.4.4產(chǎn)品應(yīng)逐件進行尺寸測量和表面質(zhì)量的檢驗。6.5重復(fù)試驗在化學(xué)成分、力學(xué)性能和工藝性能的檢驗中，如有一個試樣的試驗結(jié)果不合格，應(yīng)從該批產(chǎn)品