国家标准《铸造钛及钛合金》解读.pdf

Vol. 65 No 8
FOUNDRY
标准化
国家标准《铸造钛及钛合金》解读
刘宏字
沈阳铸造研究所,辽宁沈旧11002)
1标准的概况
型、金属型和熔模精俦型铸件的钛及钛合金
2.3规范性引用文件
近年来,我国钛及钛合金铸造技术取得了快速发
本标准列出了3个规范性引用文件的编号和名称,
展,钛及钛合金铸件大量应用于航空、航天、船舶、均是国家标准,使用者可据此査阅原文,以加深理解
冶金、石化、电子、医疗、体育等领域。随着市场需和运用本标准。
求的不断发展,铸造钛及钛合金的研究也取得了较大2.4合金的牌号、代号和化学成分
的进展。GBT15073-1994《铸造钛及钛合金牌号和
本标准按照GB/T8063的规定表示铸造钛及钛合金
化学成分》国家标准至今已颁布实施了20年,该标准的牌号,同时参照变形钛及钛合金的表示方法,规定
的制定对钛及钛合金铸件在我国民用领域的推广应用
相应铸造钛及钛合金的代号。结合我国钬铸件、设
起到了积极的作用,有力推动和促进了我国钛工业的备进出口和对外交流的需要,本标准在修订过程中选
发展。但随着市场需求的不断增加,钛合金铸件种类定 ASTM B367标准为国外主要参照标准,并与DN
和规格不断增多,现行标准已不能满足目前钛及铁合17850、DN17865、JISH5801标准相对照,新标雅在
金铸件的生产需要,因此根据我国钛及钛合金铸造技号设定上ー方面基本保持了原有标准8个铸造钛及钛
术发展及其应用,结合近年来的实践经验,对现行合金牌号,另一方面依据我国对钛及钛合金铸件发展
《铸造钛及钦合金脾号和化学成分》进行修订是十分必的需求,在原标准的基础上增加了我国多年研制、生
要的。
产和使用的ZTA9、ZTA10、ZTA15、ZTA17四种铸造
该标准由全国铸造标准化技术委员会委托沈阳铸钛合金的化学成分和杂质含量要求,将我国铸造铁及
造研究所、中国航空工业集团公司北京航空材料研究镇钛合金牌号增加到12个
院、中国船舶重工集团公司第七二五研究所、宝鸡钛
本标准中ZTA9合金成分与 ASTM B367标准中C-8
业股份有限公司、贵州安吉航空精密峙造有限公司、相对应,ZTA10合金成分与 ASTM B367标准中C-12相
北京星航机电装备有限公司和武昌船舶重工集团有限对应,确保了本标准要求不低于ASTM标准。同时对
公司等单位负责修订,先后多次对全国20余家钛及钛于国内已广泛应用的ZTAI5、ZTAI7合金,在本标准
合金铸件生产、使用、科研单位征求意见,并对反馈修订过程中也依据多年的研究与生产实践纳入本标准
意见进行分析、讨论,新版《铸造饮及钛合金》标准中,所确定的化学成分与GB/T3620.1标准相对应,为
已于2014年9月3日发布,2015年6月1日实施。
提高国内钛合金行业的水平和推该钛合金材料铸件
2标准的主要内容
在国内的应用提供技术支持。
在具体的技术指标上,本标准中ZIrC4合金成分与
本标准的修订遵循与国际接轨,追求先进,不低 ASTM B367标准中C-5相对应,C5规定A元素的成分
于国际标准的指导思想,参考了 ASTM B367、D
范围为5.5%~6.75%,GBT3620.1标准中规定,TC4
17850、DN17865、JISH5801等国际先进标准的相关钛合金Al元素的成分范围也为5.5%~6,75%。目前来
内容,在牌号表示方法上与国际标准保持一-致,同时说,ZTC4钛合金是所有钛合金中用量最大、数据最多
在牌号、代号表示上与我国GBT3620.1《钛及钛合金的一种合金,具有良好的力学性能和工艺性能。其中
牌号和化学成分》标准协调一致。
A1元素是钛合金中最广泛采用的c稳定元素。在工业生
2.1标准名称
产中,控制Al元素含量在5.5%~6.75%范围并无较大
按目前铸造有色合金标准体系中标准名称的命名工艺难度,因此在本次标准修订中,将ZTC4合金中AI
方法,经征集委员及专家意见,将标准名称《铸造钛元素上限由6.8%修订为6.756,可保证同其他标准的
及钛合金牌号和化学成分》更改为铸造钛及钛合一致性;同时由于上下限有效位数不一致,兼顾有效
位数的可操作性要求,标准中A1元素的成分范围由
2.,2范围
5.5%~6.8%修改为550%6~6.75%,表述方式与DIN
本标准适用于月前生产常用的机加石墨型、捣实17865相同。
方方数据
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原标准中,并未对钛合金化学成分中的其他元素检测方法如光谱分析等方便、快捷的分析方法已经出
在何条件检测进行说明,在实际操作过程中,供需双现,因此,标准修订中规定了经供需双方商定,可采
方可能会对检测项目是否完整产生分歧。因此,在本用其他测试方法进行分析的说明、但为了避免争议
次修订过程中,根据钛合金铸件生产常规,增加了其在对检测结果出现争议时,应以GBT4698(所有部
他元素单个含量和总量分析的条件。
分)进行仲裁
本标准修订及增加的合金牌号及成分范围见表1
原标雅中没有对特定元素分析进行说明,而在实
2.5化学成分分析
际商业行为中,经常会出现关于标准规定以外特定元
本标准规定了化学成分分析按GB/T4698(所有部素含量纠纷,因此新标准中增加了关丁需方对合金中
分)的规定执行。但近年来,随着检测技术进步,钛特定元素含量的分析要求:在合同中需明确检验项日;
合金化学成分分析方法不止局限于化学法,新的成分在分析报告中需体现分析结果。
表1本标准修订及增加的铸造鈦合金牌号和成分范围
化学成分/%
铸造钛及钛合金
主要成分
杂质,不大于
牌号
代号T
Zr Nb Ni
Fe Si C N H。其他元素
和
余量
0.12~0.250.250.100.100.050.0150.400.100.40
ZTA10余量
0.2~-0.4
0.6~0.90.300.100.100.050.0150.250.10
ZTIA16Zr2 MOLVI ITA15余量5.5~7.0-0.5~2.00.8~2.15~2.5
0.300.150.100.050.0150.200.10
ZTIAL4V2ZTA17余量3.5~4.5
53.0
0.250.150.100.050.0150.200.100.40
ZTIAL6V4TC4余量5.50~6.75
3.5~4.5
0.400.150.100.050.0150.250.100.40
原标准没有对成分检验不合格时的处理办法,导DN17865、JISH5801等国际先进标准的相关内容,在
致标准在应用过程中缺乏明确指导性,因此本次修订牌号表示方法上与国际标准保持一致,同时在牌号
参照GBT3620.1规定,增加了判断检验数量与判断是代号表示上与我国GBT3620.1标准协調致,新标准
否合格的具体说明,増强了标准的可操作性和指导性。达到了国际同类标准的水平,因此对于出口产品,既
关于化学成分各元素允许偏差部分,由于修订及可以采用外国标准又可以采用本标准
增加了铸造钛及钛合金各元素的成分范围,此次修订
对原标准中未覆盖的成分范围进行了补充,对允许綰4标准的应用