钛及钛合金加工材产品标准制修订工作概况

2024-02-02 14:56:54 tibiao 36

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钛及钛合金加工材产品标准制修订工作概况

1.前言

随着中国钛工业的快速发展,钛及钛合金产品在航空、航天、舰船、石油化工、建筑、电子、医疗器械、汽车及体育休闲用品等诸多领域得到广泛的应用推广,促进了钛及钛合金标准的升级迭代。中国的钛工业标准起步于70年代,国家标准体系建立于80年代,经过30多年的发展和完善,在2010年前后形成了较为完善和全面的钛及钛合金加工材产品标准,包括棒材、丝材、管材、板材、带材和箔材等,具体见表1。

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2.钛及钛合金国家标准修订点

近年来,随着材料生产厂家设备、工艺水平的提升,不同应用场景也提出了愈加严格的技术指标要求,2010年前后发布的钛及钛合金产品系列国家标准已不能满足日益提升的行业需求,部分产品采用与应用单位签订协议技术条件来满足采购需求。基于此,由全国有色金属标准化技术委员会组织,宝鸡钛业股份有限公司牵头对相关国家标准开展修订工作,结合可以批量稳定生产、应用的最新研制钛及钛合金产品,及其大量真实可靠的生产应用数据,确定了修订后的技术要求。2022-2023年已正式发布GB/T 2965-2023《钛及钛合金棒材》等5项产品标准,发布及实施日期见表2。从整体上看,本次国家标准修订主要从以下几个方面进行。

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2.1.协调钛及钛合金牌号

GB/T 3620.1-2016《钛及钛合金牌号和化学成分》的换版修订恢复了1994年版中TA0、TA1、TA2、TA3、TA4纯钛牌号,并将GB/T 3620.1-2007的“TA1ELI、TA1、TA2ELI、TA2、TA3ELI、TA3、TA4ELI、TA4”更改为“TA1GELI、TA1G、TA2GELI、TA2G、TA3GELI、TA3G、TA4GELI、TA4G”,最大限度的满足了各方的订购需求,产品标准的修订提高了与基础标准GB/T 3620.1-2016之间的协调性和一致性。

例如,GB/T 3621-2022《钛及钛合金板材》、GB/T 3623-2022《钛及钛合金丝》在本次换版修订工作中,增加了目前仍存在订货和使用的1994年版中“TA0、TA1、TA2、TA3”共4个纯钛牌号;并将现有标准中的“TA1ELI、TA1、TA2ELI、TA2、TA3ELI、TA3、TA4ELI、TA4”更改为“TA1GELI、TA1G、TA2GELI、TA2G、TA3GELI、TA3G、TA4GELI、TA4G”。

2.2 扩大产品规格范围

由于市场和用户对产品规格、产品单重的要求越来越高,超大规格、超大单重的产品需求量也越来越多,结合市场反馈、调研,对标准的修订也不能仅仅局限于牌号的完善以及技术指标的提升,规格范围的扩大也是备受关注。近年来,对国家标准修订的重点之一就是结合市场需求对产品规格范围进行扩大。

例如:GB/T 2965-2023《钛及钛合金棒材》中将棒材横截面积不大于64.5 cm2且矩形棒的截面厚度不大于76mm时,其纵向室温力学性能应符合表2的规定”修订为“棒材的直径或截面厚度不大于100mm时,其室温力学性能应符合表3的规定”。同时,结合行业内热处理设备、工艺技术的升级、优化,将退火态产品的长度范围从“300mm~3000mm”增加到“300mm~5000mm”;GB/T 3621-2022《钛及钛合金板材》中将TA1G、TA2G、TA3G、TA4G厚度范围由“0.3mm~25.0mm”增大到“0.3 mm~50.0mm”,TA8、TA8-1、TA9、TA9-1、TA10厚度范围由“0.8 mm~10.0mm”增大到“0.3mm~25.0mm”,TA6厚度范围由“0.8 mm~10.0mm”增大到“0.8mm~25.0mm,”TA7厚度范围由“0.8mm~10.0mm”增大到“0.8mm~30.0mm”等等。

2.3 新增产品牌号及技术要求

钛及钛合金国家标准修订时增加了部分已成熟应用于民用市场的新型钛及钛合金牌号及其技术要求。同时,由于近年来各生产厂家生产、检验设备的升级更新,工艺的持续优化,部分产品的力学性能可检范围、项目,以及外形尺寸及其允许偏差的控制,均得到了显著的提高,本次标准修订也进行了对应提高。

例如,GB/T 3621-2022《钛及钛合金板材》新增了TA22、TA23、TA24、TA32等舰船用钛合金板材牌号及其技术要求,同时加严板材外形尺寸及其允许偏差的技术要求;GB/T 3623-2022《钛及钛合金丝》配套新增了TA8、TA8-1、TA9-1、TA18、TA22、TA23、TA24、TA31、TA36等舰船用钛及钛合金焊丝牌号及其技术要求,同时将部分产品的规定塑性延伸强度指标纳入考核要求;GB/T 2965-2023《钛及钛合金棒材》新增了TA18、TB6、TC17、TC18、TC21、TC25等新型特殊领域民用钛合金棒材牌号及其技术要求,同时在查阅大量数据和标准文件后修改了TA5等牌号的室温拉伸性能。

2.4 更新性能检验方法

随着检验设备检测范围、精度、方法的完善和更新,原有的检验方法或检验精度已不能较为准确的表征检验结果,或存在原有检验方法效率低,精度差等因素。近年来,在钛及钛合金产品国家标准的制修订过程中,对产品标准中检验方法的修改和补充也成为一个较为重要的修订点。

例如,近期修订的钛及钛合金国家标准基于实际情况,增加了各检测机构使用的多元素化学成分分析方法YS/T 1262《海绵钛、钛及钛合金化学分析方法 多元素含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法》,YS/T 1262测定的非气体元素种类更全面,测定的元素含量范围更广,同时可实现多元素含量一次同时测定,效率更高,能够很好的作为GB/T 4698《海绵钛、钛及钛合金化学分析方法》系列分析方法的补充;将室温拉伸性能试验方法“GB/T 228”修改为:“GB/T 228.1”;将高温拉伸性能试验方法“GB/T 4338”修改为:“GB/T 228.2”等。

3.小结

钛及钛合金加工材产品标准的修订,可以及时解决国家标准中产品牌号表述不一致、最新研制产品无标准可依、技术要求落后国外先进技术标准等标准实施过程中存在的各项问题,以提升国家标准之间的协调性和一致性,充分发挥标准的基础、规范作用。

通过标准的修订,可使我国一般工业用钛及钛合金板材、棒材、带材、箔材、管材、锻件等产品的技术要求更加先进、合理,推动我国钛及钛合金加工材的整体质量对标国际先进水平,对促进我国钛及钛合金产品生产应用的有序化和规范化将产生积极作用,并将有力的推动我国钛及钛合金产品快速健康的发展。

在满足国家标准化管理委员会相关标准化政策的条件下,全国有色金属标准化技术委员会将进一步推进其他加工材产品标准的修订。目前宝鸡钛业股份有限公司已牵头完成 GB/T 16598-2013《钛及钛合金饼和环》修订计划的申报工作,后续将继续开展GB/T 26057-2010《钛及钛合金焊接管》、GB/T 26058-2010《钛及钛合金挤压管》的预研。