TC6鈦合金的名義成分為Ti-6Al-2.5Mo-1.5Cr-0.5Fe-0.3Si，是一種良好的馬氏體型a-b兩相鈦合金，含有a穩(wěn)定元素Al、同晶型b穩(wěn)定元素Mo和共析型b穩(wěn)定元素Cr、Fe和Si，b穩(wěn)定系數(shù)Kb=0.6。該合金的使用狀態(tài)一般為退火狀態(tài)，也可進(jìn)行適當(dāng)?shù)膹?qiáng)化熱處理。TC6合金的室溫強(qiáng)度和在450℃下熱強(qiáng)性能高于TC4合金。該合金還具有較好的熱加工工藝性能，可以進(jìn)行焊接和各種方式的機(jī)械加工。

TC6鈦合金主要用來制造航空發(fā)動機(jī)的壓氣機(jī)盤和葉片等零件，能在400℃以下長時間工作6000h以上和在450℃工作2000h以下。該合金還可作為中強(qiáng)合金用來制造飛機(jī)的隔框、接頭等承力結(jié)構(gòu)件及不同用途的緊固件。生產(chǎn)的半成品主要有棒材、鍛件及模鍛件等。

相近牌號 有 BT3-1(俄羅斯)。

1、范圍

1.1 主題內(nèi)容

本規(guī)范規(guī)定了飛機(jī)結(jié)構(gòu)用TC6鈦合金自有鍛件和模鍛件(以下簡稱鑲件)的分類、技術(shù)要求、試驗方法、驗收規(guī)則、質(zhì)量保證規(guī)定和交貨準(zhǔn)備等。

1.2 適用范圍

本規(guī)范適用于截面厚度不大于200mm的TC6鈦合金鍛件。

1.3 分類

1.3.1 根據(jù)零件的受力情況、重要程度和工作條件及材料和冶金工藝因素的不同，鍛件分為

Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三類：

I類鍛件需逐件進(jìn)行力學(xué)性能試驗；

Ⅱ類鍛件選擇性進(jìn)行力學(xué)性能試驗；

Ⅲ類件只進(jìn)行硬度試驗。

1.3.2 鍛件的類別根據(jù)需方要求確定，并注明在圖樣上。

2、引用文件

GB/T228 金屬拉伸試驗方法

GB/T229 金屬夏比形缺口沖擊試驗方法

GB/T231 金屬布氏硬度試驗方法

GB/T3620.2 鈦及鈦合金加工產(chǎn)品化學(xué)成分及成分允許偏差

GB/T4161 金屬材料平面應(yīng)變斷裂韌度Kie試驗方法

GB/T4338 金屬高溫拉伸試驗方法

GB/T4698 海綿鈦、鈦及鈦合金化學(xué)分析方法

GB/T5168 兩相鈦合金高低倍組織檢驗方法

GB/T6395 金屬高溫拉伸持久試驗方法

GB/T6397-1986 金屬拉伸試驗試樣

GB/T8180 鈦及鈦合金加工產(chǎn)品包裝、標(biāo)志、運(yùn)輸和貯存

HB5432-1989 飛機(jī)用TC4鈦合金鍛件

11-CL-058A 11號工程用TC6鈦合金棒材和鍛坯技術(shù)條件

3、要求

3.1 材料

3.1.1 用于制造鍛件的鑄錠應(yīng)采用真空電弧爐熔煉，熔煉次數(shù)應(yīng)不少于兩次，最后一次熔煉穩(wěn)定階段的爐內(nèi)壓強(qiáng)應(yīng)不大于5Pa。

3.1.2 自耗電極禁止使用鎢極氬弧焊焊接。

3.1.3 原材料應(yīng)符合11-CL-058A的技術(shù)要求。

3.2 化學(xué)成分

3.2.1 鍛件的化學(xué)成分應(yīng)符合11-CL-058A的規(guī)定。

3.2.2 訂購方從產(chǎn)品上取樣進(jìn)行化學(xué)成分復(fù)驗分析時，其成分允許偏差應(yīng)符合GB/T3620.2的規(guī)定。

3.3 供應(yīng)狀態(tài)

鍛件在熱處理狀態(tài)下經(jīng)吹砂酸洗后供應(yīng)。具體熱處理狀態(tài)應(yīng)在合同中注明。

3.4 力學(xué)性能

3.4.1 鍛件退貨狀態(tài)的室涅力學(xué)性能和高溫力學(xué)性能應(yīng)分別符合表1和表2的規(guī)定。鍛件固溶時效狀態(tài)的室溫力學(xué)性能應(yīng)符合表1的規(guī)定。訂購方要求測定固溶時效力學(xué)性能時，應(yīng)在合同中注明。鍛件推薦的熱處理制度應(yīng)符合表3的規(guī)定。

3.4.3 斷裂韌度

鍛件的室溫斷裂韌度(T-L方向) 應(yīng)不小于42MPa√m。需方有要求時， 在合同中注明，暫不作為報廢依據(jù)。

3.5 超聲波探傷

3.5.1 超聲波探傷檢驗分AAA、AA和A三個級別，檢驗結(jié)果應(yīng)符合表4的規(guī)定。

3.5.2 檢驗級別、部位和方法應(yīng)在鍛件圖或超聲檢驗圖表上注明。

3.6 金相組織

3.6.1 低倍組織

3.6.1.1 低倍上不允許有縮孔、氣孔、分層、偏析、裂紋、金屬或非金屬夾雜及其它肉眼可見的冶金缺陷。

3.6.1.2  低倍晶粒度按圖1的10級評級圖評定。1級~5級為合格。當(dāng)出現(xiàn)6級時，以高倍組織和力學(xué)性能為準(zhǔn)。

3.6.1.3  鍛件的金屬流線應(yīng)符合鍛件圖的規(guī)定，不允許有穿流和嚴(yán)重渦流。鍛件未注明的流線方向，一般沿外形分布。

3.6.2 顯微組織

顯微組織按圖2的10類評級圖進(jìn)行評定，1類~8類為合格，9類~10類為不合格。等軸初生a相尺寸應(yīng)不超過0.125mm；條狀初生a相長度應(yīng)不超過0.25mm。

3.7 尺寸和外形

鍛件的形狀、尺寸和允許公差應(yīng)符合供需雙方簽訂的圖樣規(guī)定。

3.8 表面質(zhì)量

3.8.1 鍛件加工表面上的裂紋、氧化皮等缺陷必須清除。壓傷、壓坑等局部缺陷，如果其深度不超過機(jī)加工余量的1/2，則允許不清除。在所有清除和允許不清除缺陷的部分，均須保證鍛件留有1/2的名義加工余量，需方有要求時，還應(yīng)保證鍛件留有后續(xù)加工過程中所需的附加工藝余量。

3.8.2 鍛件非加工表面上不允許有a層存在。折疊、劃痕等缺陷需全部清除。在所有清除的部位，必需保證鍛件的單面極限尺寸。缺陷的清除應(yīng)圓滑過渡，非加工表面上的清除寬度不得小于深度的10倍。

3.9 頭部管理和錠節(jié)管理

3.9.1 頭部管理

鍛件若使用靠近冒口的第一根棒材制造時，則在該根棒材靠近冒口的那個鍛件上作出標(biāo)志“T”，并在合格證中予以注明。

3.9.2 錠節(jié)管理

Ⅰ、Ⅱ類鍛件還應(yīng)進(jìn)行錠節(jié)號管理。

3.10 其他要求

3.10.1 經(jīng)科研、試制確定的主導(dǎo)工藝不能隨意更改，主導(dǎo)工藝的更改需征得需方同意后方可實(shí)施。重大工藝的更改，需要重新組織鑒定。

3.10.2 承制方有責(zé)任保存產(chǎn)品質(zhì)量跟蹤所必須的重要文件。

4、質(zhì)量保證規(guī)定

4.1 檢驗責(zé)任

除合同或訂單中另有規(guī)定外，承制方應(yīng)負(fù)責(zé)完成本規(guī)范規(guī)定的所有檢驗。必要時上級鑒

定機(jī)構(gòu)有權(quán)對規(guī)范所述的任一檢驗項目進(jìn)行檢查。

4.1.1 合格責(zé)任

所有產(chǎn)品必須符合本規(guī)范第4章得所有要求。若合同中包括本規(guī)范未規(guī)定的檢驗要求，承制方還應(yīng)保證所提交驗收的產(chǎn)品符合合同要求。

4.1.2 復(fù)驗和仲裁

訂購方對收到的產(chǎn)品應(yīng)進(jìn)行復(fù)驗。如復(fù)驗結(jié)果與本規(guī)范的規(guī)定不符時，由雙方共同判定。意見不統(tǒng)一時，可由雙方同意的第三者仲裁。

4.2 質(zhì)量一致性檢驗

4.2.1 組批

鍛件應(yīng)成批提交驗收，每批鍛件應(yīng)由同一批的棒材、在同一生產(chǎn)周期制造的、同一熱處理爐批和同一圖號(鍛件代號)的鍛件組成.

4.2.2 檢驗規(guī)則及取樣數(shù)量

研(試)制批產(chǎn)品質(zhì)量一致性檢驗項目、取樣數(shù)量應(yīng)符合表5的規(guī)定。批生產(chǎn)檢驗項目、取樣數(shù)量另行規(guī)定。

4.2.3 取樣部位

力學(xué)性能、低倍試樣的取樣部位和數(shù)量根據(jù)需方要求確定，并注明在鍛件圖或取樣圖上。

顯微組織試樣應(yīng)取自鍛件變形量最大和最小兩個部位的橫向或拉斷的拉伸試樣上。氫分析試樣取自成品鍛件最小截面處距表面4mm之內(nèi)，其他元素可取自鍛件的相應(yīng)部位。

頭部管理的鍛件，檢驗時必需包括靠近冒口的鍛件。

4.2.4 檢驗結(jié)果的判定

4.2.4.1 化學(xué)成分、高低倍組織不合格時，整批不合格。產(chǎn)品的超聲檢驗、尺寸、表面狀況及外觀質(zhì)量不合格時，單件不合格。

4.2.4.2 在力學(xué)性能檢驗中，如果有一個試樣的試驗結(jié)果不合格，則從原鍛件取雙倍試樣進(jìn)行該不合格項目的重復(fù)試驗，若重復(fù)試驗仍有一個試樣的試驗結(jié)果不合格，則該批鍛件為不合格。

4.3 檢驗方法

4.3.1 化學(xué)成分仲裁分析方法按GB/T4698進(jìn)行。

4.3.2 室溫拉伸試驗按GB/T228進(jìn)行。室溫拉伸試樣應(yīng)采用GB/T6397-1986中的試樣R7.

4.3.3 高溫拉伸試驗按GB/T4338進(jìn)行。

4.3.4 高溫拉伸持久試驗按GB6395進(jìn)行。

4.3.5 金屬沖擊試驗按GB/T229的U型缺口試樣進(jìn)行。

4.3.6 金屬平面變斷裂韌度Ki試驗方法按GB/T4161進(jìn)行。試樣形式為緊湊拉伸試樣。

4.3.7 硬度試驗按GB/T231進(jìn)行。

4.3.8 鍛件的超聲波探傷檢查按HB5432-1989附錄B進(jìn)行。

4.3.9 低倍組織、顯微組織的檢驗參照GB/T5168進(jìn)行。高倍金相組織檢查時的放大倍率一般選用500×，特殊情況可選用100×或200×。

4.3.10 尺寸檢驗用相應(yīng)精度的量具進(jìn)行。

4.3.11 表面狀況檢驗用粗糙度檢驗用標(biāo)塊對比法進(jìn)行。

4.3.12 外觀質(zhì)量用目視檢查.

5、交貨準(zhǔn)備

5.1 包裝、標(biāo)志、運(yùn)輸和貯存

產(chǎn)品的包裝、標(biāo)志、運(yùn)輸和貯存按GB/T8180的規(guī)定執(zhí)行。

5.2 產(chǎn)品質(zhì)量證明書

每批產(chǎn)品應(yīng)附有產(chǎn)品質(zhì)量證明書，其上注明：

a.承制方名稱；

b.訂貨方名稱及合同號；

c.合金牌號、批號、錠節(jié)號；

d.熱處理爐批號、熱處理制度；

e.熱處理爐批號、熱處理制度；

f.鍛件圖號或代號；

g.鍛件數(shù)量；

h.各項分析檢驗結(jié)果；

i.技術(shù)監(jiān)督部門印記；

j.本規(guī)范編號；

k.包裝日期。

5.3 產(chǎn)品標(biāo)志

鍛件應(yīng)有以下標(biāo)記：

a.合金牌號；

b.鍛件圖號或代號；

c.熔煉爐(批)號；

d.熱處理爐批號(代號)；

e.承制單位檢印。

6、說明事項

6.1 訂貨文件內(nèi)容

合同或訂單上應(yīng)寫明：

a.本規(guī)范名稱和編號；

b.產(chǎn)品名稱、鍛件號、合金牌號、鍛件類別、供應(yīng)狀態(tài)、規(guī)格和數(shù)量；

c.化學(xué)成分中“其他雜質(zhì)元素”的測定與否；

d.超聲波探傷檢查和顯微組織檢驗要求；

e.產(chǎn)品質(zhì)量跟蹤重要文件保證期限的特殊要求；

f.高溫力學(xué)性能測定與否；

g.其他需要說明的事項。

相關(guān)鏈接