增材制造 粉末床熔融鋁合金 征求意見稿

增材制造粉末床熔融鋁合金本文件規(guī)定了AlSi7Mg、AlSi10Mg及AlMgSiMnScZr為主的粉末床熔融鋁合金的技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運輸、貯存、隨行文件和訂貨單內(nèi)容。本文件適用于激光粉末床熔融工藝制造的鋁合金產(chǎn)品。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T228.1金屬材料拉伸試驗第1部分：室溫試驗方法GB/T229金屬材料夏比擺錘沖擊試驗方法GB/T231.1金屬材料布氏硬度試驗第1部分：試驗方法GB/T3246變形鋁及鋁合金制品組織檢測方法GB/T3850致密燒結(jié)金屬材料與硬質(zhì)合金密度測定方法GB/T4161金屬材料平面應(yīng)變斷裂韌度KIC試驗方法GB/T4340.1金屬材料維氏硬度試驗第1部分：試驗方法GB/T4698.7海綿鈦、鈦及鈦合金化學(xué)分析方法氧量、氮量的測定GB/T6061.1表面粗糙度比較樣塊GB/T6398金屬材料疲勞試驗疲勞裂紋擴展方法GB/T6414鑄件尺寸公差、幾何公差與機械加工余量GB/T18851.1無損檢測滲透檢測第1部分：總則GB/T19943無損檢測金屬材料X和伽馬射線照相檢測基本規(guī)則GB/T20975（所有部分）鋁及鋁合金化學(xué)分析方法GB/T22315金屬材料彈性模量和泊松比試驗方法GB/T29070無損檢測工業(yè)計算機層析成像（CT）檢測通用要求GB/T35022增材制造主要特性和測試方法零件和粉末原材料GB/T35351增材制造術(shù)語GB/T39247-6.6.3增材制造金屬制件熱處理工藝規(guī)范GB/T39251增材制造金屬粉末性能表征方法GB/T39254增材制造金屬制件機械性能評價通則GB/T42914鋁合金產(chǎn)品斷裂韌度試驗方法GB/T44239增材制造用鋁合金粉HB5287金屬材料軸向加載疲勞試驗方法3術(shù)語和定義GB/T35351界定的術(shù)語和定義適用于本文件。4產(chǎn)品等級產(chǎn)品等級按GB/T35022要求分為三個等級：H—工程用重要零件（安全優(yōu)先M—非安全優(yōu)先的功能零件；L—設(shè)計或原型階段零件。5技術(shù)要求5.1原材料產(chǎn)品的原材料為增材制造用AlSi7Mg、AlSi10Mg及AlMgSiMnScZr鋁合金粉，原材料的技術(shù)要求應(yīng)符合GB/T44239-2024的規(guī)定，質(zhì)量由供方保證。5.2化學(xué)成分產(chǎn)品的化學(xué)成分應(yīng)符合表1的規(guī)定。5.3真實密度產(chǎn)品實體結(jié)構(gòu)部分的真實密度應(yīng)符合表2的規(guī)定。表2真實密度產(chǎn)品等級真實密度ρ/（g/cm3)AlSi7MgAlSi10MgAlMgSiMnScZrH2.602.602.65M2.502.502.60L---5.4尺寸及允許偏差產(chǎn)品的尺寸采用精度的量具測量，檢驗位置及方法由供需雙方協(xié)商確定。5.5顯微組織產(chǎn)品的顯微組織應(yīng)符合表3的規(guī)定。5.6力學(xué)性能5.6.1硬度產(chǎn)品的維氏硬度或布氏硬度應(yīng)按表4的規(guī)定進(jìn)行。表4硬度產(chǎn)品等級維氏硬度HV布氏硬度HBHMLHMLAlSi7MgXY-----Z-----XY-7575-Z-7575-AlSi10MgXY------Z------XY7575-7575-Z7575-7575-XY-75--75-Z-75--75-XY------Z------AlMgSiMnScZrXY-9090-Z-9090-5.6.2拉伸經(jīng)熱處理后，產(chǎn)品的拉伸應(yīng)符合表5的規(guī)定。表1化學(xué)成分NiONH0.45～0.756.50～7.50---0.0659.0～11.0----0.050---0.008注：如需方對產(chǎn)品的化學(xué)成分有特殊要求，表3顯微組織產(chǎn)品等級顯微組織（50x、500x）AlSi7MgAlSi10MgAlMgSiMnScZrHXYZ缺少MXY-Z-LXY---Z---注1：AlSi7Mg：H級-（280～300）℃±5℃,保溫2h，空氣冷卻；M級-（150-200）℃±5℃,保溫3-8h，空氣冷卻；注2：AlSi0Mg：H級-（250~320）℃±5℃,保溫1~4h，空氣冷卻；注3300~350）±5℃,保溫（1~10）h，空氣冷卻。表5拉伸性能材料產(chǎn)品等級 /℃規(guī)定塑性延伸強度RP0.2/MpaAlSi10MgAlSi7MgAlSi10MgAlSi7MgAlSi10MgAlSi7MgAlSi10MgHZMZL---------Z---------性能試樣的取向定義如圖1所示。YX圖1性能試樣取向定義示意圖5.6.3沖擊產(chǎn)品的沖擊應(yīng)按表6的規(guī)定進(jìn)行。表6沖擊產(chǎn)品等級試驗溫度/℃取樣方向A/JAlSi7MgAlSi10MgAlMgSiMnScZrHRTXY-3XZ-3MXY-3-XZ-3-LXY---XZ---5.6.4高周疲勞產(chǎn)品的高周疲勞強度應(yīng)按表7的規(guī)定進(jìn)行。表7高周疲勞產(chǎn)品等級試驗溫度/℃取樣方向Kt=1疲勞強度/MPaAlSi7MgAlSi10MgAlMgSiMnScZrHRTXY-200XZ-MXY---XZ---LXY---XZ---5.6.5斷裂韌度產(chǎn)品的斷裂韌度應(yīng)按表8的規(guī)定進(jìn)行。表8斷裂韌度產(chǎn)品等級試驗溫度/℃取樣方向AlSi7MgAlSi10MgAlMgSiMnScZrHRTL-T-35-30ML-T------LL-T------5.6.6彈性模量和泊松比產(chǎn)品的彈性模量和泊松比應(yīng)按表9的規(guī)定進(jìn)行。表9彈性模量和泊松比產(chǎn)品等級試驗溫度/℃取樣方向彈性模量E/GPa泊松比νAlSi7MgAlSi10MgAlMgSiMnScZrAlSi7MgAlSi10MgAlMgSiMnScZrHRTXY-6767-0.3-XZ-6367-0.3-MXY------XZ------LXY------XZ------注：AlSi7Mg熱處理工藝280～300）℃±5℃,保溫2h，空氣冷卻；AlSi10Mg熱處理工藝：①（260~280）℃±5℃,保溫2h，爐冷；②（250~320）℃±5℃,保溫1~4h，空氣冷卻。AlMgSiMnScZr熱處理工藝300~350）±5℃,保溫（1~10）h，空氣冷卻。如需方對拉伸性能有特殊要求，可由供需雙方協(xié)商確定。5.7表面質(zhì)量5.7.1產(chǎn)品的外觀呈金屬色，表面應(yīng)平整一致，無目視可見的污染、粉末粘連、毛刺、飛邊、缺損及掉塊等。產(chǎn)品的表面粗造度Ra值應(yīng)≤6.3。5.7.2產(chǎn)品的表面不允許有裂紋缺陷。加工余量表面上允許存在不超過機械加工余量范圍的除裂紋以外的如氣孔、夾雜等其他缺陷。H級產(chǎn)品的表面（螺紋表面除外）上允許存在的缺陷應(yīng)不超過表10的規(guī)定。有特殊情況時，供需雙方協(xié)商確定。表10表面質(zhì)量檢驗面積尺寸單個缺陷1成組缺陷3缺陷邊緣距距離兩缺陷最大尺寸最大深度最大數(shù)量2最大尺寸最大深度最多數(shù)量mm個mm組mmmm10x100.5取最小值）32.5取最小值）2不允許存在面≥0.5≥較小缺陷的 注1：缺陷的反面不允許有缺陷；注2：單個缺陷之間最小距離小于2倍最小缺陷尺寸的按一個缺陷計算；注3：成組缺陷為三個或三個以上的缺陷，其中任意兩個缺陷的最小距離大于一個但不大于這些缺陷的最大尺寸為成組缺陷。應(yīng)按成組缺陷中相互間隔最遠(yuǎn)的缺陷邊界來測定長度；注4：δ為產(chǎn)品最終或機械加工后的壁厚。5.8內(nèi)部質(zhì)量5.8.1產(chǎn)品內(nèi)部不允許存在裂紋、未熔合等線性缺陷或穿透性缺陷。5.8.2不允許存在鏈狀氣孔、密集狀氣孔、帶尖角的氣孔和縮孔。不允許存在X射線檢查可見的金屬及非金屬夾雜物。H級產(chǎn)品內(nèi)部允許的缺陷級別應(yīng)符合表11的規(guī)定。5.8.3因結(jié)構(gòu)盲區(qū)或檢驗設(shè)備限制產(chǎn)生的無法檢驗部位，與供應(yīng)商協(xié)商確定。表11內(nèi)部允許的缺陷級別缺陷氣孔未熔合(δ≤13mm）單個缺陷最大尺寸/mm0.5，或≤δ·1/3≤δ·1/3成組缺陷最大數(shù)量/個4-缺陷之間最小距離mm≥4D≥4D注1：D為最大缺陷尺寸；注2：δ為產(chǎn)品最終或機械加工后的壁厚。6試驗方法6.1原材料產(chǎn)品的原材料按照GB/T44239的規(guī)定進(jìn)行。6.2化學(xué)成分產(chǎn)品的O元素的測定按GB/T4698.7的規(guī)定進(jìn)行，其他元素化學(xué)成分的測定按GB/T20975（所有部分）的規(guī)定進(jìn)行。6.3相對密度產(chǎn)品的實測密度測定按照GB/T3850的規(guī)定進(jìn)行，由實測密度與理論密度的比值計算相對密度。6.4尺寸及允許偏差測試方法依據(jù)GB/T6414的規(guī)定進(jìn)行。允許偏差及檢驗位置方法由供需雙方協(xié)商確定。6.5顯微組織產(chǎn)品的顯微組織檢測按GB/T3246的規(guī)定進(jìn)行。6.6力學(xué)性能6.6.1硬度產(chǎn)品的維氏硬度按GB/T4340.1的規(guī)定進(jìn)行，布氏硬度按GB/T231.1的規(guī)定進(jìn)行。6.6.2拉伸產(chǎn)品的室溫拉伸性能按GB/T228.1的規(guī)定進(jìn)行。6.6.3沖擊產(chǎn)品的室溫沖擊性能按GB/T229的規(guī)定進(jìn)行。6.6.4高周疲勞產(chǎn)品的室溫高周疲勞性能按HB5287的規(guī)定進(jìn)行。6.6.5斷裂韌度產(chǎn)品的室溫斷裂韌度性能按GB/T42914的規(guī)定進(jìn)行。6.6.6疲勞裂紋擴展速率產(chǎn)品的室溫疲勞裂紋擴展速率性能按GB/T6398的規(guī)定進(jìn)行。6.6.7彈性模量和泊松比產(chǎn)品的室溫彈性模量和泊松比按GB/T22315的規(guī)定進(jìn)行。6.7表面質(zhì)量6.7.1產(chǎn)品的表面外觀和顏色采用目視檢測，表面粗糙度按GB/T6061.1的規(guī)定進(jìn)行。6.7.2產(chǎn)品的表面質(zhì)量按GB/T18851.1的規(guī)定進(jìn)行。6.8內(nèi)部質(zhì)量產(chǎn)品的內(nèi)部質(zhì)量射線檢測按GB/T19943的規(guī)定進(jìn)行，層析成像（CT）按GB/T29070的規(guī)定進(jìn)行。如需仲裁，采用層析成像（CT）法進(jìn)行。7檢驗規(guī)則7.1檢查和驗收7.1.1產(chǎn)品應(yīng)由供方和第三方進(jìn)行檢驗，保證產(chǎn)品質(zhì)量符合本文件及訂貨單的規(guī)定，并填寫隨行文件。7.1.2需方可對收到的產(chǎn)品按本文件及訂貨單的規(guī)定進(jìn)行檢驗。如檢驗結(jié)果與本文件及訂貨單的規(guī)定不符時，應(yīng)在收到產(chǎn)品之日起45天內(nèi)以書面形式向供方提出，由供需雙方協(xié)商解決。如需仲裁，仲裁取樣在需方，由供需雙方共同進(jìn)行。7.2組批產(chǎn)品應(yīng)成批提交驗收。每批應(yīng)由同一材料牌號、同一生產(chǎn)工藝、同一型號設(shè)備、同一供應(yīng)狀態(tài)的產(chǎn)品組成。7.3檢驗項目及取樣產(chǎn)品的取樣分隨爐試樣和本體樣品兩類。隨爐試樣和本體樣品的取樣位置和方向按GB/T39254的規(guī)定進(jìn)行。產(chǎn)品的檢驗項目及取樣應(yīng)符合表12的規(guī)定。表12檢驗項目及取樣檢驗項目取樣規(guī)定技術(shù)要求對應(yīng)的章條號試驗方法對應(yīng)的章條號原材料按GB/T44239的規(guī)定進(jìn)行化學(xué)成分隨爐試樣或本體樣品，每批1件5.26.2相對密度隨爐試樣或本體樣品，每批1件5.36.3尺寸及允許偏差逐件5.46.4顯微組織隨爐試樣或本體樣品，每批2件，XY、XZ方向各1件。5.56.5硬度隨爐試樣或本體樣品，每批2件，XY、XZ方向各1件。5.6.16.6.1拉伸隨爐試樣或本體樣品，每批至少6件，XY、XZ方向各至少3件。5.6.26.6.2沖擊隨爐試樣或本體樣品，每批至少6件，XY、XZ方向各至少3件。5.6.36.6.3高周疲勞隨爐試樣或本體樣品，每批至少40件，XY、XZ方向各至少20件。5.6.46.6.4斷裂韌度隨爐試樣或本體樣品，每批至少6件，XY、XZ方向各至少3件。5.6.56.6.5疲勞裂紋擴展速率隨爐試樣或本體樣品，每批至少6件，5.6.66.6.6XY、XZ方向各至少3件。彈性模量和泊松比隨爐試樣或本體樣品，每批至少6件，XY、XZ方向各至少3件。5.6.76.6.7表面質(zhì)量逐件5.76.7內(nèi)部質(zhì)量逐件5.86.87.4檢驗結(jié)果的判定7.4.1原材料不合格時，允許按GB/TXXX的檢驗要求重復(fù)檢驗。若重復(fù)檢驗仍不合格，判定該批次原材料不合格。7.4.2產(chǎn)品的化學(xué)成分、相對密度、顯微組織、力學(xué)性能檢驗結(jié)果有一項不合格時，允許另取雙倍數(shù)量的式樣對不合格項進(jìn)行一次重復(fù)檢驗。若重復(fù)檢驗仍有任一結(jié)果不合格時，判定該批產(chǎn)品不合格。7.4.3產(chǎn)品的表面質(zhì)量、內(nèi)部質(zhì)量、尺寸及允許偏差檢驗結(jié)果有一項不合格時，判該件產(chǎn)品不合格。8標(biāo)志、包裝、運輸、貯存、隨性文件和訂貨單內(nèi)容8.1標(biāo)志產(chǎn)品的包裝上應(yīng)有如下標(biāo)志：a)供方質(zhì)量部門印記；b)產(chǎn)品名稱、牌號；c)供應(yīng)狀態(tài)；d)產(chǎn)品凈重、數(shù)量；e)產(chǎn)品批號。8.2包裝產(chǎn)品采用塑料、紙質(zhì)、木質(zhì)及其他回收環(huán)保材質(zhì)的袋/盒/箱等包裝方式進(jìn)行包裝，具體由供需雙方協(xié)商確定。包裝容器應(yīng)保證其在運輸過程中的完整性，不易破損、受潮，禁止接觸外來污染物。8.3運輸產(chǎn)品應(yīng)在有遮蓋物的條件下進(jìn)行運輸，運輸過程應(yīng)防止雨淋受潮，不應(yīng)劇烈碰撞和機械擠壓，搬運過程應(yīng)輕裝輕卸。8.4貯存產(chǎn)品應(yīng)貯存在干燥、陰涼、無腐蝕性物質(zhì)侵蝕的室內(nèi)，不應(yīng)與氧化劑、酸類、堿類一起存放。8.5隨行文件每批產(chǎn)品應(yīng)附有隨行文件，其中除應(yīng)包括供方信息、產(chǎn)品信息、本文件編號、出廠日期或包裝日期外，還宜包括：a)產(chǎn)品質(zhì)量保證書，內(nèi)容如下：l產(chǎn)品的主要性能及技術(shù)參數(shù)；l產(chǎn)品特點（包括制