中華人民共和國(guó)國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn) GJB 493-88
航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)葉片用TC4鈦合金棒材
TC 4 titanium alloy bar for aero engine compressor blade
1988-05-06發(fā)布 1989-10-01 實(shí)施
國(guó)防科學(xué)技術(shù)工業(yè)委員會(huì)批準(zhǔn)
中華人民共和國(guó)國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)
本標(biāo)準(zhǔn)適用于鍛制航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)葉片用的，直徑不大于70mm的TC4鈦合金棒材。
1、品種
1.1 牌號(hào)、狀態(tài)和規(guī)格
棒材的牌號(hào)、狀態(tài)和規(guī)格應(yīng)符合表1的規(guī)定。
注：①直徑大于36mm轉(zhuǎn)子葉片用棒材的技術(shù)條件可參照本標(biāo)準(zhǔn)由供需雙方協(xié)商。
@棒材的用途應(yīng)在合同中注明，未注明時(shí)按靜子葉片用棒材供貨。
1.2 外形尺寸及允許偏差
1.2.1 棒材以無芯磨或機(jī)加工表面供貨，其直徑及其允許偏差應(yīng)符合表2的規(guī)定。
注：需方要求時(shí)，也可提供非標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的樺材，其直徑允許偏差按相鄰的較大規(guī)格執(zhí)行。
1.2.2 棒材的定尺或倍尺長(zhǎng)度應(yīng)在不定尺長(zhǎng)度范圍內(nèi)，定尺長(zhǎng)度的允許偏差為±20mm，倍
尺長(zhǎng)度還應(yīng)計(jì)入棒材切斷時(shí)的切口量，每一切口量為5mm。
1.2.3 棒材以不定尺長(zhǎng)度供貨時(shí)，長(zhǎng)度400~600mm棒材的根數(shù)應(yīng)不超過棒材總根數(shù)的10%.
1.2.4 棒材的彎曲度應(yīng)不大于5mm/m。
1.2.5 棒材兩端應(yīng)切平整，切斜應(yīng)不大于5mm。
1.3 標(biāo)記示例
靜子葉片用的，牌號(hào)為TC4的、熱加工狀態(tài)加無芯磨或機(jī)加工的、直徑為30mm、長(zhǎng)度為
1500mm的軋制棒材標(biāo)記為：
軋棒TC4RΦ30×1500 GJB 493-88
轉(zhuǎn)子葉片用的，其標(biāo)記為：
Z軋棒TC4RΦ30×1500 GJB 493-88
2、技術(shù)要求
2.1化學(xué)成分
TC4棒材的化學(xué)成分應(yīng)符合表3的規(guī)定。
注：其它元素，在正常情況下不做檢驗(yàn)，但應(yīng)保證；當(dāng)需方要求并在合同中注明時(shí)可予以檢驗(yàn)。檢測(cè)元素包括：Cu、Cr、
Sn、Mn、Mo、Zr。
2.2 力學(xué)性能
2.2.1棒材的力學(xué)性能在經(jīng)熱處理后的試樣坯上測(cè)試。試樣壞的熱處理制度為：800±10℃，保溫1~2h，空冷。
2.2.2 室溫力學(xué)性能應(yīng)符合表4的規(guī)定。
注：直徑不大于18mm棒材的布氏硬度試驗(yàn)條件為HB5mm/7355N(5mm/750kgf) ， 其d值應(yīng)不小于1.67mm，
2.2.3 高溫力學(xué)性能應(yīng)符合表5的規(guī)定。
2.3 高低倍組織
經(jīng)2.2.1規(guī)定的熱處理后棒材的橫向低倍組織和高倍組織應(yīng)符合下述要求。
2.3.1 橫向低倍組織上不允許有裂紋、折疊、氣孔、金屬或非金屬夾雜物、偏析、縮尾及其它肉眼可見的冶金缺陷。
2.3.2 橫向低倍組織上不允許有明顯的、肉眼可見的清晰晶粒。轉(zhuǎn)子葉片用棒材的橫向低倍組織應(yīng)符合圖1的1~2級(jí)，靜子葉片用棒材的橫向低倍組織應(yīng)符合圖1的1~3級(jí)。
2.3.3 在低倍組織評(píng)級(jí)中如果對(duì)是否屬于模糊晶產(chǎn)生異議或分歧，應(yīng)以該區(qū)的高倍組織為準(zhǔn)。如果高倍組織合格，則低倍組織也合格，反之則不合格。
2.3.4 在低倍檢驗(yàn)中如果認(rèn)為有偏析，則應(yīng)對(duì)異議區(qū)進(jìn)行高倍組織和微區(qū)成分分析。若高倍組織和化學(xué)成分均正常，則產(chǎn)品判為合格；若化學(xué)成分不合格，則產(chǎn)品判為有偏析。根據(jù)偏析的
性質(zhì)和數(shù)量，允許供方切除偏析部分。需方復(fù)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的偏析，經(jīng)雙方協(xié)商根據(jù)偏析的性質(zhì)和數(shù)量，可切除偏析部分重新組批后驗(yàn)收。但脆性偏析(其硬度明顯高于基體的偏析，常見的如富
鋁、富氧、富氮等偏析).不允許切除后重新組批交貨。
2.3.5 低倍組織中由熱加工引起的較輕的花紋是允許的，但其高倍組織必須合格。
2.3.6 橫向剖面上的高倍組織應(yīng)是(a+B)區(qū)加工的組織，在變形過程中應(yīng)將所有的原始β晶界破碎。轉(zhuǎn)子葉片用棒材的橫向高倍組織類型應(yīng)符合圖2的1~3，靜子葉片用棒材的橫向高
倍組織類型應(yīng)符合圖2的1~4。
2.3.7 轉(zhuǎn)子葉片用棒材橫向高倍組織的個(gè)別視場(chǎng)應(yīng)不超過圖3的1~3，靜子葉片用棒材橫向高倍組織的個(gè)別視場(chǎng)應(yīng)不超過圖3的1~6。
2.3.8 不允許有過熱的組織存在。
2.3.9 轉(zhuǎn)子葉片用棒材的初生α相的含量應(yīng)不低于30%，靜子葉片用棒材的初生α相的含量應(yīng)不低于25%。轉(zhuǎn)子葉片用棒材的少量的長(zhǎng)條α的尺寸應(yīng)不超過0.06mm，靜子葉片用棒材的
少量的長(zhǎng)條a的尺寸應(yīng)不超過0.08mm。
長(zhǎng)條α的定義為長(zhǎng)寬之比大于3。任取3條直徑，每條直徑分別在邊絕、1/2半徑及中心任取5個(gè)視場(chǎng)，共15個(gè)視場(chǎng)觀察長(zhǎng)條α，計(jì)算超過其相應(yīng)的組織均勻性評(píng)定圖的長(zhǎng)條α，如不超
過3個(gè)視場(chǎng)即認(rèn)為是少量。
2.4 無損檢驗(yàn)
棒材應(yīng)進(jìn)行超聲波探傷檢驗(yàn)。超聲波檢驗(yàn)可采用雙探頭方法或單探頭方法進(jìn)行，航空系統(tǒng)復(fù)驗(yàn)用雙探頭方法。超聲波檢驗(yàn)的判定標(biāo)準(zhǔn)可參照GJB 494-88《航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)葉片用TC11鈦合金棒材》的規(guī)定，由供需雙方協(xié)商確定。
2.5 相變點(diǎn)
棒材應(yīng)按批提供(a+β)/β的相變點(diǎn)。合金的相變點(diǎn)一般為990士20℃。相變點(diǎn)不作為拒收
依據(jù)。
2.6 表面質(zhì)量
2.6.1 棒材表面不允許有裂紋、折疊、重皮、縮尾及其他冶金缺陷。棒材表面的局部缺陷應(yīng)予以清除，清理寬度與深度之比應(yīng)大于6，清理深度應(yīng)不大于下列數(shù)值。
直徑小于40mm的棒材，其清理深度為該尺寸的允許偏差之半；
直徑不小于40mm的棒材，其清理深度為該尺寸的允許偏差。
2.6.2
棒材的表面粗糙度以滿足探傷的要求為準(zhǔn)。原則上，表面粗糙度的Ra值應(yīng)不大于5um。
2.7 質(zhì)量保證
2.7.1用于制做棒材的鑄錠應(yīng)采用真空自耗電弧爐熔煉，熔煉次數(shù)應(yīng)不少于兩次。最后一次熔煉時(shí)的真空度應(yīng)不低于133.322×10-°Pa(1×10-2mmHg) 。
2.7.2自耗電極禁止使用鎢極氬弧焊焊接。
2.7.3供方有責(zé)任保存產(chǎn)品質(zhì)量跟蹤所必需的重要文件。除非需方有特殊要求并在合同中注明，一般保存五年。
2.7.4 供方的主導(dǎo)工藝應(yīng)有固定的工藝規(guī)程，并應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行。主導(dǎo)工藝的內(nèi)容由供需雙方根據(jù)試制確定的工藝商定。主導(dǎo)工藝的更改應(yīng)通知需方和需方的材料歸口單位并征得需方材料
歸口單位同意后才能實(shí)施。
2.7.5供需雙方可以互派專人到對(duì)方進(jìn)行有關(guān)質(zhì)量控制的檢查，檢查人員必須對(duì)第三方保密，否則須承擔(dān)法律責(zé)任。
2.7.6 供需雙方應(yīng)加強(qiáng)管理，防止轉(zhuǎn)子葉片和靜子葉片用棒材互混。
3、試驗(yàn)方法
3.1 化學(xué)成分的仲裁分析方法按GB4698(1~16)-84《鈦及鈦合金化學(xué)分析方法》進(jìn)行。
3.2 室溫拉伸試驗(yàn)按GB228-87《金屬拉伸試驗(yàn)方法》進(jìn)行。
3.3 室溫硬度試驗(yàn)按GB231-84《金屬布氏硬度試驗(yàn)方法》進(jìn)行。
3.4 室溫沖擊試驗(yàn)按GB229-84《金屬夏比(U型缺口)沖擊試驗(yàn)方法》進(jìn)行。
3.5 高溫拉伸試驗(yàn)按GB4338-84《金屬高溫拉伸試驗(yàn)方法》進(jìn)行。
3.6 高溫持久試驗(yàn)按GB6395-86《金屬高溫拉伸持久試驗(yàn)方法》進(jìn)行。
3.7 高低倍組織檢驗(yàn)按GB5168-85《兩相鈦合金高低倍組織檢驗(yàn)方法》進(jìn)行。
初生α相含量的測(cè)定方法：在試樣上任取三條直徑，在每條直徑的邊絕、1/2半徑及中心區(qū)各取三個(gè)視場(chǎng)(共九個(gè)視場(chǎng))進(jìn)行初生α相含量的測(cè)定，然后取其平均值進(jìn)行判定。但所取的
每一視場(chǎng)中的初生α相的含量均不能過低：轉(zhuǎn)子葉片用棒材應(yīng)不低于25%；靜子葉片用棒材
應(yīng)不低于20%。允許用供需雙方認(rèn)可的同一底片沖洗的初生α相含量的標(biāo)準(zhǔn)圖片進(jìn)行評(píng)定。
3.8超聲波探傷檢驗(yàn)按GJB 494-88《航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)葉片用TC 11鈦合金棒材》附錄A的方法進(jìn)行。
4、檢驗(yàn)規(guī)則
4.1 檢查和驗(yàn)收
4.1.1棒材應(yīng)由供方技術(shù)監(jiān)督部門進(jìn)行檢驗(yàn)，并保證產(chǎn)品質(zhì)量符合本標(biāo)準(zhǔn)的要求。
4.1.2需方對(duì)收到的產(chǎn)品應(yīng)進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，如復(fù)驗(yàn)結(jié)果與本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定不符時(shí)，應(yīng)在收到產(chǎn)品之日起半年內(nèi)向供方攝出，由供需雙方共同判定。意見不統(tǒng)一時(shí)，可由雙方同意的第三者仲裁。
4.2 組批
棒材應(yīng)成批提交驗(yàn)收。每批棒材應(yīng)由同一牌號(hào)、熔煉爐號(hào)、規(guī)格、制造方法、生產(chǎn)周期的產(chǎn)品組成。
4.3 檢驗(yàn)項(xiàng)目
每批棒材均應(yīng)進(jìn)行外形尺寸偏差、化學(xué)成份、力學(xué)性能、高低倍組織、超聲波探傷和表面質(zhì)量的檢驗(yàn)。
4.4 取樣位置和取樣數(shù)量
4.4.1 每批成品棒材任取一個(gè)試樣進(jìn)行氫含量的分析，其它成分由原鑄錠的分析結(jié)果報(bào)出。
4.4.2 每批棒材任取二根，每根按測(cè)試項(xiàng)目各取一個(gè)縱向試樣，經(jīng)熱處理后進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)。
4.4.3 每批棒材任取二根，每根各取一個(gè)橫向試樣，經(jīng)熱處理后進(jìn)行高、低倍組織檢驗(yàn)。
4.4.4 棒材應(yīng)逐根進(jìn)行外形尺寸偏差、表面質(zhì)量和超聲波探傷檢驗(yàn)，不合格者單根報(bào)廢。
4.5 重復(fù)試驗(yàn)
在力學(xué)性能檢驗(yàn)中，如果有一個(gè)試樣的試驗(yàn)結(jié)果不合格，則從原受檢棒材上取雙倍試樣進(jìn)行該不合格項(xiàng)目的重復(fù)試驗(yàn)(如果原棒材不能再取，可從同批棒材中取樣)。若仍有一個(gè)試樣的
試驗(yàn)結(jié)果不合格，則該批棒材作廢，或逐根對(duì)不合格項(xiàng)目進(jìn)行檢驗(yàn)，合格者重新組批交貨。
5、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸、貯存
5.1在每根棒材的端面或靠近端面的頭部應(yīng)有永久性的標(biāo)志，標(biāo)記內(nèi)容為：
a.合金牌號(hào)；
b.熔煉爐號(hào)；
c.批號(hào)：
d.轉(zhuǎn)子葉片用棒材的標(biāo)志：Z。
5.2 棒材的包裝、運(yùn)輸和貯存按GB8108-87《鈦及鈦合金加工產(chǎn)品的包裝、標(biāo)志、運(yùn)輸和貯
存》的規(guī)定進(jìn)行。
5.3每批棒材應(yīng)附有符合本標(biāo)準(zhǔn)要求的質(zhì)量證明書，其上注明：
a.供方名稱；
b.產(chǎn)品名稱；
c.產(chǎn)品牌號(hào)、規(guī)格、狀態(tài)；
d.熔煉爐號(hào)和批號(hào)；
e.產(chǎn)品凈重和根數(shù)；
f.所規(guī)定的各項(xiàng)分析檢驗(yàn)結(jié)果及技術(shù)監(jiān)督部門印記；
g.本標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)；
h.包裝日期。
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