中华人民共和国国家标准
GB/T 16598—2013 代替 GB/ T 16598—1996
钛及钛合金饼和环
Titanium and titanium alloy disc and ring
2013- 09-06 发布 2014-05-01 实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布
中国国家标准化管理委员会
GB/T 16598—2013
前 言
本标准按照 GB/ T 1. 1— 2009 给出的 规则起草。
本标准代替 GB/ T 16598- 1996《钛及钛合金饼和环》，本标准与 GB/ T 16598 — 1996 相比，主要 变化如下：
——扩大了产品的尺寸范围；
——根据 GB/ T 3620. 1 中工业纯钛牌号及其化学成分的修订情况 ，将工业纯钛的牌号相应修改为TAl 、TA2、TA3 和 TA4 ;
——增加了 TA5、TA7、TA13、TA15、TCl 、TC2 和 TC11等钛合金牌号 ；
——修订了力学性能所对应的环材横截面积；
——增加了钛合金产品的 β转变温度 测试要求；
——修订了原有钛合金牌号的显微组织要求；
——增加了新增牌号的各项技术要求；
——修订了产品的尺寸允许偏差要求；
——增加了附录 B, 并对标准格式进行了编辑修改。
本标准由全国有色金属标准化技术 委员会(SAC/ T C 243) 归口。本标准负责起草单位：宝钛集团有限公司、宝鸡钛业股份有限公司。本标准主要起草人：王永梅、董洁、马忠贤、何书林、李剑、张江峰。
本标准所代替标准的历次版本发布情况为：
——GBn 194—1983 ;
—— GB/ T 16598—1996 。
钛及钛合金饼和环
1、范围
本标准规定了钛饼、钛环要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存、质量证明书及订货单（或合同）内容。
本标准适用于锻造和轧制方法生产的钛及钛合金饼材和环材。
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 金属材料 拉伸试验 第 1 部分：室温试验方法GB/T 228. 2 金属材料 拉伸试验 第 2 部分：高温试验方法GB/T 2039 金属拉伸蠕变及持久试验方法
GB/T 3620. 1 钛及钛合金牌号和化学成分
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 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 23605 钛合金β转变温度测定方法
3、要求
3. 1 产品分类
产品的牌号、状态和规格应符合表1的规定。
表1
| 牌号 | 供应状态 | 产品形式 | 规格/ mm |
| 外径 D | 内径 d | 截面高度 H | 环材壁厚 |
| TA1、TA2、TA3、TA4、TA5、TA7、TA9、TA10、TA13、TA15、TCl、TC2、TC4、TC11 | 热加工态 (R)、退火态 (M) | 饼材 | 150~500 |
| H<D |
|
| >500~l000 |
| 50~300 |
|
| 环材 | 200~500 | 100~400 | 25~300 | 25~150 |
| >500~900 | 300~850 | 110~500 | 25~250 |
| >900~1500 | 400~1450 | 110~700 | 25-400 |
| TC11钛合金产品的供应状态一般为热加工态 ( R ) ' 其退火态( M ) 仅限壁厚或高度不大于 100 mm 的产品。 |
3.2 化学成分
3. 2. 1 产品的化学成分应符合 GB/ T 3620. 1 的规定。
3.2.2 需方在产品上复 验时 ，化学成分允许偏差应符合 GB/ T 3620. 2 的规定。
3.3 力学性能
3. 3. 1 产品的力学性能在经热处理后（退火态不需重新热处理）的试样还上测试。推荐热处理制度参照附录 A 进行。
3.3.2 纵剖面不大于 100 cm2 的 饼材和最大截面积不大于 100 cm2的环材，其室温力学性能应符合表2的规定。
表2
| 牌号 | 室温力学性能，不小于 |
| 抗拉强度Rm/MPA | 规定非比例延伸强度Rp0.2/MPa | 断后伸长率A/% | 断面收缩率Z/% |
| TAl | 240 | 140 | 24 | 30 |
| TA2 | 400 | 275 | 20 | 30 |
| TA3 | 500 | 380 | 18 | 30 |
| TA4 | 580 | 485 | 15 | 25 |
| TA5 | 685 | 585 | 15 | 40 |
| TA7 | 785 | 680 | 10 | 25 |
| TA9 | 370 | 250 | 20 | 25 |
| TA10 | 485 | 345 | 18 | 25 |
| TA13 | 540 | 400 | 16 | 35 |
| TA15 | 885 | 825 | 8 | 20 |
| TCl | 585 | 460 | 15 | 30 |
| TC2 | 685 | 560 | 12 | 30 |
| TC4 | 895 | 825 | 10 | 25 |
| TC11 | 1030 | 900 | 10 | 30 |
3.3.3 需方要求并在订货单（或合同）中注明 时，纵剖面不大于 100cm2的饼材和最大截面积不大于100cm2 的环材，其高温力学 性能应符合表3的规定。
表 3
| 牌号 | 试验温度/ ℃ | 高温力学性能，不小于 |
| 抗拉强度Rm/MPa | 持久强度/MPa |
| σ100h | σ50h | σ35h |
| TA7 | 350 | 490 | 440 | - | - |
| TA15 | 500 | 570 | - | 470 | - |
| TCl | 350 | 345 | 325 | - | - |
| TC2 | 350 | 420 | 390 | - | - |
| TC4 | 400 | 620 | 570 | - | - |
| TC11 | 500 | 685 | - | - | 640 |
| TC11钛合金产品持久强度不合格时，允许按 500温度 100h持久强度 σ100h≥90 MPa 进行检 验，检验合格则该批产品的持久强度合格。 |
3.3.4 纵剖面大于 1 00 cm2 的饼材和最大截面积大于 1 00 C旷 的环材，当需方要求并 在订货 单（或合同）中注明时，可测定产品的力学性能，报实测值或由供需双方协商确定指标。
3.4 尺寸和外形
3. 4. 1 产品经车光后交货 ，尺寸及其允许偏差应符合表 4 的规定。
表 4 单位为毫米
| 饼材 | 环材 |
| 直径 | 允许偏差 | 截面高度 | 允许偏差 | 外径 | 允许偏差 |
内径 | 允许偏差 | 截面高度 | 允许偏差 |
|
150~300 | +3
-1 | <50 | +2
0 |
200~400 | +3
-1 |
100~300 | +1
-3 | 25~100 | +2
0 |
|
>300~600 | +3
-2 | 50~200 | +3
-1 |
>400~600 | +3
-2 |
>300~500 | +2
-3 |
>100~200 | +2
-1 |
| >600~1 000 | +s
-3 |
>200~500 | +4
-2 |
>600~900 | +s
-3 |
>500~800 | +3
-5 |
>200~350 | +4
-1 |
| - | - | - | - | >900~1 200 | +6
-3 |
>500~1100 | +3
-6 | >350-500 | +4
-2 |
| - | - | - | - | >1200~1500 | +8
-4 |
>1100~1450 | +4
-8 | >500~700 | +5
-3 |
3.4.2 产品的倒角半径 R 为 3mm~10mm。
3.5 β转变温度
钛合金产品( T A10 和 T A13 除外）应按熔炼炉号提供β转变温度。
3.6 超声波探伤
当需方要求并在订货单（或合同）中注明时 ，产品应按 G B/ T 51 9 3 进行超声 波探伤 ，检验结果应符合表5的规定。
表 5
| 产品截面高度或壁厚 / mm | 验收级别 |
| 150 | A |
| >150 | B |
3. 7 低倍组织
产品的横向低倍组织不应有裂纹、缩尾、气孔、金属夹杂或非金属夹杂、影响使用的偏析及其他目视可见的冶金缺陷。
3.8 显微组织
需方要求并在订货单（或合同）中注明时，应检验产品的显微组织。经热处理后，产品的显微组织应符合如下要求：
3. 8. 1 TA5、TA7 和 TA13 钛合金的显 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 , 无完整的原 始 β 晶界。
3.8.2 其他钛合金的显微组织应是两相区加 工产生的组织 ，无完整的原始 β晶界。在转变的 β基体上的等轴 α组织、或等轴α和拉长 α组织，以及部分破碎和扭曲 的晶界 α及片状 α都是可接受的组织。
3.9 外观质量
3. 9. 1 产品表面允许存在不大于尺寸允许偏差之半的轻微划伤、压痕、麻点和皱褶等缺陷。
3.9.2 产品表面局部缺陷应予以清除，清理深度不超过产品的尺寸允许偏差；且清除区域的深度与宽 度之比应不大于 1 : 6。
3. 10 表面状况
合同中要求进行超声波检验的产品，其表面粗糙 度的 Ra 值应不大于 3. 2 µm ( 以满足探伤要求为准）。
4、试验方法
4. 1 化学成分分析按 GB/ T 4698 进行。
4.2 室温拉伸试验按 GB/ T 228. 1 进行，室温拉伸试验选用 R7 试样。
4.3 高温拉伸试验按 GB/ T 228. 2 进行，选用直径 为 5mm的试样。
4.4 高温持久试验按 GB/ T 2039 进行。
4.5 转变温度用 GB/ T 23605 或其他方法测定 。
4.6 超声波检验按 GB/ T 5193 进行。
4. 7 低倍、显微组织检验按 GB/ T 5168 进行。
4.8 产品尺寸和外形检验用相应精度的量具进行。
4.9 产品的外观质量用目视检验。
4. 10 产品的表面粗糙度检验用标块对比法进行。
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，保证产品质量符合本标准的规定，并填写质量证明书。
5. 1. 2 需方应对收到的产品按本标准及订货单（或合同）的规定进行复验。复验结果与本标准及订货单（或合同）的规定不符时，应以书面形式向供方提出，由供需双方协商解决。属于表面质量及尺寸外形的异议，应在收到产品之日起一个月内提出，属千其他性能的异议，应在收到产品之日起三个月内提出。如需仲裁，仲裁取样由供需双方共同进行。
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、规格、生产工艺、状态和生产周期的产品组成。
5.3 检验项目
每批产品应进行化学成分、室温力学性能、外形 尺寸、外观质量、表面状况、β转变温度和低倍组织的检验。如订货单（或合同）有要求时，还应进行高温力学性能、超声波探伤和显微组织等检验。
5.4 取样
5. 4. 1 每批产品任取一件剖成两半或在任一件上截取并解剖试样环，供方在其中一半进行性能、组织等项目的测试，另一半交需方做复验用。
5.4.2 当用同一铸锭采用相近工艺同时生产几种规格相近的产品时，可以用最大规格（截面）产品的检验结果（包括力学性能和组织）代表其他几种规格。
5.4.3 产品的取样规则应符合表 6 的规定。
表 6
| 检验项目 | 取样规定 | 要求的章条号 | 试验方法的章条号 |
| 化学成分a | 每批 1 份 | 3. 2 | 4. 1 |
| 力学性能b | 每批各取 2 个 弦向试样 | 3. 3 | 4. 2、4. 3、4. 4 |
| 尺寸和外形 | 逐件 | 3.4 | 4.8 |
| β转变温度c | 任意部位，每炉 1 份 | 3. 5 | 4. 5 |
| 超声波探伤 | 逐件 | 3. 6 | 4. 6 |
| 低倍组织 | 每批取 1 个纵剖面 | 3. 7 | 4. 7 |
| 显微组织 | 每批取 1 个横向试样 | 3.8 | 4. 7 |
| 外观质量 | 逐件 | 3. 9 | 4. 9 |
| 表面状况 | 逐件 | 3. 10 | 4. 10 |
a、氢含噩在成品上取样；其他化学成分供方以原铸锭的分析结果报出，需方复验均在产品上取样。
b、尺寸太小不够取弦向时，可取纵向试样。
c、供方可按铸 锭的分 析结果报出，需方在产品上取样检验。 |
5.5 检验结果的判定
5. 5. 1 产品的化学成分检验结果不合格时，判该批产品不合格。
5.5.2 产品的尺寸外形、超声波探伤、外观质量、表面状况不合格时，判单件不合格，但允许供方剔除不 合格者后，重新组批交货。
5.5.3 当力学性能检验结果中有试样不合格时，应另取双倍数量的试样对该项目进行重复试验，试验 结果中若仍有一个结果不合格，则判该批产品不合格。但允许供方重新热处理后重新取样检验，重新热 处理仅限一次。
5.5.4 低倍组织试样中有锻造裂纹、非金属夹杂物和缩尾时，允许供方逐件检验，剔除缺陷，合格者重新组批交货。
5.5.5 显微组织检验不合格时，判该批产品不合格，但允许供方对其余产品逐件检验，合格者重新组批交货。
6、标志、包装、运输、贮存和质量证明书
6. 1 产品标志
在检验合格的每件产品上应标记如下内容：
a) 牌号；
b) 批号或熔炼炉号；
c) 规格；
d) 供应状态。
6.2 包装、标志、运输、贮存
产品的包装、标志、运输和贮存应符合GB/ T 8180 的规定。
6.3 质量证明书
每批产品应附有产品质量证明书，其上注明：
a) 供方名称；
b) 产品名称；
c) 牌号；
d) 规格；
e) 供应状态；
f) 批号或熔炼炉号；
g) 净重和件数；
h) 各项分析检验结果和质量检验部门印记；
i) 本标准编号；
j) 出厂日期（或包装日期）。
7、订货单（或合同）内容
订购本标准所列产品的订货单（或合同）内应包括如下内容：
a) 产品名称；
b) 牌号；
c) 状态；
d) 尺寸规格；
e) 件数；
f) 特殊要求；
g) 本标准编号；
h) 其他。
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