声明

本文是学习GB-T 31910-2015 潜水器用钛合金板材. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们

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/T 228.1—2010 金属材料 拉伸试验 第1部分:室温试验方法

GB/T 229 金属材料 夏比摆锤冲击试验方法

GB/T 232 金属材料 弯曲试验方法

GB/T 3620.2 钛及钛合金加工产品化学成分允许偏差

GB/T 4698(所有部分) 海绵钛、钛及钛合金化学分析方法

GB/T 5168 α- β钛合金高低倍组织检验方法

GB/T 5193—2007 钛及钛合金加工产品超声波探伤方法

GB/T 8180 钛及钛合金加工产品的包装、标志、运输和贮存

GB/T 8651 金属板材超声板波探伤方法

GB/T 21143 金属材料 准静态断裂韧度的统一试验方法

GB/T 23603 钛及钛合金表面污染层检测方法

GB/T 23605 钛合金β转变温度测定方法

JB/T 4730.5—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。

GB/T 31910—2015

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)

0.3~1.0

400~1000

1000~3000

>1.0~6.0

400~1200

1000~3000

热轧

热加工态(R)

退火态(M)

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)

0.8~1.0

400~1000

1000~3000

>1.0~6.0

400~1200

1000~3000

热轧、热锻

热加工态(R)

退火态(M)

4.0~120.0

400~1500

1000~4000

TC4ELI

冷轧

冷加工态(Y)

退火态(M)

0.8~1.0

400~1000

1000~3000

>1.0~6.0

400~1200

1000~3000

热轧

热加工态(R)

退火态(M)

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/T 31910—2015,厚度8.0 mm, 宽度1000 mm,
长度3000 mm 的TA31 退火状态 板材标记为:TA31-M-8.0×1000×3000-2014010
GB/T 31910—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/T 3620.2
的规定。

2 板材化学成分

牌号

主要成分/%

杂质/%

Ti

Al

Mo

Zr

Nb

V

Si

Fe

C

N

H

O

其他元素"

总和

TA2

余量

0.30

0.10

0.05

0.015

0.25

0.10

0.40

TA24

余量

2.5~3.5

1.0~2.5

1.0~3.0

0.15

0.30

0.10

0.05

0.015

0.15

0.10

0.30

TA31

余量

5.5~6.5

0.6~1.5

1.5~2.5

2.5~3.5

——

0.15

0.25

0.10

0.05

0.015

0.15

0.10

0.30

TC4ELI

余量

5.5~6.5

3.5~4.5

0.25

0.08

0.03

0.012

0.13

0.10

0.30

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%。

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。

3 厚度允许偏差

GB/T 31910—2015

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

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

GB/T 31910—2015

5 不平度

厚度/mm

规定宽度范围的不平度/(mm/m)

宽度≤1000 mm

宽度>1000 mm

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。

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R

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/?

TA2

0.3~6.0

440

320

25

>6.0~60.0

440

320

18

TA24

4.0~10.0

720

620

13

>10.0~20.0

720

620

13

25

47

80

>20.0~80.0

700

600

13

25

47

80

TA31

0.8~10.0

880

785

10

>10.0~25.0

880

785

12

25

47

90

>25.0~120.0

850

750

12

25

40

90

TC4ELI

0.8~10.0

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

GB/T 31910—2015

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50 mm 的板材表面可机加工,机加工表面粗糙度应不大于3.2
μm。

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、
凹坑等缺陷,但应保证板材最小厚度。

3.10.3
板材表面应无裂纹、起皮、氧化皮、压折、金属与非金属夹杂等宏观缺陷及过碱酸洗痕迹。

3.10.4
轧制板材可沿轧制方向清除局部缺陷,热锻板材可沿长度方向清除局部缺陷,缺陷清除后板材
的厚度应不小于最小允许厚度。不允许采用补焊方法修整表面缺陷。

3.11 无损检验

3.11.1 板材两面均应进行着色渗透检验,并符合JB/T 4730.5—2005 中 I
级质量要求。

3.11.2 板材两面均应进行100%超声检验,厚度大于6 mm 的板材应符合 GB/T
5193—2007 中 A1 级

要求,厚度不大于6 mm 的板材按 GB/T 8651 检验应无缺陷。

GB/T 31910—2015

3.12 β转变温度

除 TA2 外,应按熔炼炉号提供β转变温度。

4 试验方法

4.1 板材的化学成分分析方法按GB/T4698 (所有部分)的规定进行。

4.2 尺寸用相应精度的量具测量。厚度在距顶角不小于100 mm 和距边部不小于10
mm 处测量。

4.3 室温拉伸试验方法按GB/T 228.1—2010 的规定进行。厚度小于10 mm
的板材,选取GB/T 228.1— 2010中 P12 试样;厚度为10 mm~16 mm 的板材,选取
GB/T 228.1—2010 中 R7 试样;厚度大于

16 mm 的板材,选取 GB/T 228.1—2010 中 R4 试样。

4.4 冲击试验方法按GB/T 229
的规定进行,冲击试样的缺口轴线应垂直于板材表面。

4.5 断裂韧度试验按GB/T 21143 的规定进行。

4.6 弯曲试验按GB/T232 的规定进行。试样宽度为15 mm, 对于厚度超过5 mm
的板材,可单面加

工减薄至5 mm。 试样受拉面应为板材供货态表面。

4.7 显微组织和低倍组织检验按GB/T5168
进行,其中显微组织的检验放大倍数为500倍。

4.8 表面污染按 GB/T 23603检验,放大倍数为400倍。

4.9
表面粗糙度用标块对比法进行,除表面粗糙度之外的外观质量检验用目视法进行。

4.10 渗透检验按JB/T 4730.5—2005 的规定进行。

4.11 厚度大于6 mm 的板材,超声检验按GB/T 5193—2007进行;厚度不大于6 mm
的板材,超声检

验按 GB/T 8651进行。

4.12 β转变温度测试按GB/T 23605 进行。

5 检验规则

5.1 检查和验收

5.1.1
产品应由供方进行检验,保证符合本标准及合同(或订货单)的规定,并填写质量证明书。

5.1.2
需方可对收到的产品按本标准及合同(或订货单)的规定进行检验。如检验结果与本标准及合
同(或订货单)的规定不符时,应在收到产品之日起3个月内向供方提出,由供需双方协商解决。

5.2 组批

产品应成批提交验收,每批应由同一牌号、熔炼炉号、厚度规格、制造方法、状态、热处理炉次和同一

生产周期的产品组成。

5.3 检验项目及取样

每批板材均应进行化学成分、尺寸、力学性能、工艺性能、显微组织、低倍组织、表面污染、外观质量、

无损检测和β转变温度的检验,检验项目及取样应符合表8的规定。

GB/T 31910—2015

8 检验项目及取样要求

检验项目

取样规定

要求的

章条号

检验方法

的章条号

化学成分

每批产品任取1份试样进行氢含量分析,其他成分供方以原铸锭分

析结果报出,需方复验时均在板材上取样

3.3

4.1

尺寸允许偏差

逐张

3.4

4.2

拉伸性能

<50mm板材每批任取两张,各取1个横向试样。≥50 mm板材逐

张在1/4厚度、1/2厚度,各取2个横向试样

3.5

4.3

冲击性能

<50 mm板材每批任取2张,各取3个横向试样。≥50 mm板材逐

张在1/4厚度、1/2厚度,各取3个横向试样

3.5

4.4

断裂韧度

每批4件T-L试样

3.5

4.5

工艺性能

每批任取2张,每张各取2个横向试样

3.6

4.6

显微组织

每批任取2张,每张各取1个试样

3.7

4.7

低倍组织

每批任取2张,每张各取1个试样

3.8

4.7

表面污染

每批任取2张,每张各取1个试样

3.9

4.8

外观质量

逐张

3.10

4.9

渗透检验

逐张

3.11

4.10

超声检验

逐张

3.11

4.11

β转变温度

在铸锭或板材上取样,每个熔炼炉号1份

3.12

4.12

注:试料在板材的端部距板边约1/4板宽处切取。

5.4 检验结果的判定

5.4.1 化学成分检验不合格时,判该批板材不合格。

5.4.2 显微组织、低倍组织、表面污染及厚度小于50 mm
板材力学性能的检验中,如果有一个试样的检
验结果不合格,则从该批板材上(包括原受检板材)取双倍试样进行该不合格项目的重复检验。若重复
检验仍有一个试样不合格,则判该批板材不合格。但允许供方逐张对不合格项目进行检验,合格者重新
组批。

5.4.3 厚度大于或等于50 mm
板材力学性能的检验中,如果有一个试样的检验结果不合格,则在该张
板材上取双倍试样进行该不合格项目的重复检验。若重复检验仍有一个试样不合格,则判该张板材不
合格。

5.4.4
尺寸允许偏差、渗透检验、超声波检验和外观质量检验不合格时,判该张板材不合格。

6 标志、包装、运输、贮存及质量证明书

6.1 产品标志

在检验合格的产品上应做如下标志(或贴标签):

a) 牌号;

b) 规格;

GB/T 31910—2015

c) 状态;

d) 批号;

e) 本标准编号。

6.2 包装、标志、运输和贮存

产品的包装、标志、运输和贮存应符合GB/T8180 的规定。

6.3 质量证明书

每批产品应附有质量证明书,注明:

a) 供方名称;

b) 产品名称;

c) 产品牌号、规格和状态;

d) 熔炼炉号、批号、批重和张数;

e) 所规定的各项分析检验结果及质量检验部门印记;

f) 本标准编号;

g) 包装日期。

7 订货单(或合同)内容

按本标准订购产品的订货单(或合同)应包括下列内容:

a) 产品名称;

b) 牌号;

c) 规格;

d) 状态;

e) 重量或张数;

f) 本标准编号;

g) 其他。

延伸阅读

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