航空航天用高溫鈦合金鍛件對(duì)鍛造工藝的參數(shù)要求非常敏感,如鍛造溫度、形量、變形及
冷卻速度的改變都會(huì)引起鈦合金組織性能的變化。為更好地控制鈦合金鍛件的質(zhì)量性能,我國(guó)在今年6月份發(fā)布了全新鈦合金檢測(cè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T38915-2020《航空航天用高溫鈦合金鍛件》,并于明年4月
1號(hào)正式實(shí)施。GB/T38915-2020的發(fā)布,
不僅對(duì)航空航天用高溫鈦合金鍛件牌號(hào)級(jí)化學(xué)成分、力學(xué)性能、檢驗(yàn)方法等進(jìn)行規(guī)定,而且對(duì)于不同牌號(hào)的熱處理工藝也提供技術(shù)支持要求。
一、材料及化學(xué)成分分析
不同牌號(hào)的鈦合金材料、化學(xué)成分都是有不同差異的。由于鈦及鈦合金化學(xué)活性高,所以容易受到H、0、N等氣體污染,于是GB/T38915-2020規(guī)定其使用的鑄錠材料需采用真空熔煉,而且為了保證成分均勻性,規(guī)定鑄錠的熔煉次數(shù)不得少于兩次。至于鈦合金成分分析元素主要鈦元素、鎳元素、鋁元素、鉛元素、硅元素、釩元素、鈷元素、元素、釕元素、鋯元素、錫元素等等。
二、鈦合金牌號(hào)鑒定
航天航天用高溫鈦合金鍛件的牌號(hào)主要有: TA7鈦合金、TA15鈦合金、TA19鈦合金、TA32鈦合金、TA33鈦合金、TC1鈦合金、 TC4鈦合金、
TC6鈦合金、TC11鈦合金、 TC17鈦合金、 TC25鈦合、金TC31鈦合等。
三、力學(xué)性能檢測(cè)
力學(xué)性能檢測(cè)主要分為室溫力學(xué)性能及高溫力學(xué)性能。室溫力學(xué)性能主要檢測(cè)抗拉強(qiáng)度、規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度、斷后伸長(zhǎng)率、斷面收縮率這幾個(gè)指標(biāo)。高溫力學(xué)性能則需要根據(jù)牌號(hào)的的不同,在不同高溫試驗(yàn)條件下,檢測(cè)其抗拉強(qiáng)度、持久強(qiáng)度。其中持久強(qiáng)度分為100小時(shí)、50小時(shí)、
35小時(shí)三個(gè)等級(jí)范圍。
四、超聲波檢驗(yàn)
航空航天用高溫鈦合金鍛件在驗(yàn)收時(shí),也需要進(jìn)行超聲波探傷檢驗(yàn)。主要檢測(cè)產(chǎn)品截面高度及厚度是否達(dá)標(biāo)。
五、低倍組織檢驗(yàn)
航空航天用高溫鈦合金鍛件低倍組織主要檢測(cè)是否脆性偏析、冶金缺陷等情況。包括橫向低倍組織的裂紋、縮尾、氣孔、 金屬夾雜物、
非金屬夾雜物等等缺陷。
六、顯微組織檢驗(yàn)
顯微組織檢測(cè)要求如下:
TA7鈦合金的顯微組織應(yīng)是等軸a組織或等軸和拉長(zhǎng)a組織,以及部分破碎和扭曲的晶界a及片狀a,無(wú)完整的原始晶界。其他鈦合金的顯微組織應(yīng)是兩相區(qū)加工產(chǎn)生的組織,無(wú)完整的原始晶界。在轉(zhuǎn)變的基體上的等軸a組織、或等軸c和拉長(zhǎng)a組織,以及部分破碎和扭曲的晶界a及片狀a都是可接受的組織。
當(dāng)然,除了以上檢測(cè)項(xiàng)目外,航空航天用高溫鈦合金鍛件還需要檢測(cè)尺寸及外形允許偏差、外觀(guān)質(zhì)量、表面粗糙度等項(xiàng)目。
近幾年,熱模鍛造、等溫鍛造等先進(jìn)的鍛造技術(shù)在鈦合 金的鍛造生產(chǎn)中
得到了廣泛應(yīng)用,也就對(duì)航空航天用高溫鈦合金鍛件提出更高的質(zhì)量檢測(cè)要求。GB/T
38915-2020的頒布實(shí)施可促進(jìn)該行業(yè)的健康、可持續(xù)發(fā)展,進(jìn)一步提高和完善我國(guó)航空航天鈦合金鍛件生產(chǎn)及裝備技術(shù)水平,對(duì)我國(guó)鈦行業(yè)的發(fā)展會(huì)產(chǎn)生重要的影響。