《航空用铝合金铸锭》

YS/TXXXXX—202X航空用铝合金铸锭本文件规定了航空用铝合金铸锭的产品分类、技术要求、试验方法、产品合格鉴定、过程控制、检验规则、标志、包装、运输、贮存及质量证明书和订货单（或合同）等内容。本文件适用于民用航空2XXX系及7XXX系铝合金铸锭（以下简称“铸锭”）。本文件不适用于含锂的铝合金铸锭及喷射成形锭。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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/T3190变形铝及铝合金化学成分GB/T3199铝及铝合金加工产品包装、标志、运输、贮存GB/T3246.1变形铝及铝合金制品组织检验方法第1部分：显微组织检验方法GB/T3246.2变形铝及铝合金制品组织检验方法第2部分：低倍组织检验方法GB/T7999铝及铝合金光电直读发射光谱分析方法GB/T8005.1铝及铝合金术语第1部分：产品及加工处理工艺GB/T17432变形铝及铝合金化学成分分析取样方法GB/T20975（所有部分）铝及铝合金化学分析方法GB/T26492.1变形铝及铝合金铸锭及加工产品缺陷第1部分：铸锭缺陷GB/T27677铝中间合金GB/T34640（所有部分）变形铝及铝合金废料分类、回收与利用GB/TXXXXX铝及铝合金产品标识YS/T67-2018变形铝及铝合金圆铸锭YS/T447（所有部分）铝及铝合金晶粒细化用合金线材YS/T491铝及铝合金用熔剂YS/T492铝及铝合金成分添加剂YS/T590变形铝及铝合金扁铸锭YS/T591变形铝及铝合金热处理YS/T600铝及铝合金液态测氢方法闭路循环法YS/T1188-2017铝合金铸锭超声检测方法YS/TXXXX-202X铝合金铸锭均匀化效果评价方法YS/TXXXX-202X变形铝及铝合金产品荧光渗透检验方法T/CNIA0149铝及铝合金熔体在线渣含量检测方法T/CNIA0150铝及铝合金熔体离线渣含量检测方法T/CNIAXXXX-202X变形铝合金铸锭显微疏松测定方法3术语和定义GB/T8005.1和GB/T26492.1界定的术语和定义适用于本文件。2YS/TXXXXX—202X4产品分类4.1牌号、状态、外形及尺寸规格铸锭的牌号、状态、外形及尺寸规格应符合表1的规定。需方需要其他牌号、尺寸规格时，由供需双方协商确定，并在订货单（或合同）中注明。表1牌号、状态及尺寸规格4.2标记及示例铸锭的标记按产品名称、本文件编号、牌号、状态、尺寸规格的顺序表示。标记示例如下：5技术要求5.1化学成分2H24的化学成分应符合表2的规定，其他牌号的化学成分应符合GB/T3190的规定。需方对化学成分有特殊要求时，由供需双方协商确定，并在订货单（或合同）中注明。表2化学成分%≤≤≤≤≤≤≤5.2尺寸偏差5.2.1圆铸锭圆铸锭的尺寸偏差应符合YS/T67-2018的规定。需方有特殊要求时，由供需双方协商确定，并在订货单（或合同）中注明。3YS/TXXXXX—202X5.2.2扁铸锭扁铸锭的尺寸偏差应符合YS/T590的规定。需方有特殊要求时，由供需双方协商确定，并在订货单（或合同）中注明。5.3氢含量液态氢含量宜不大于0.10mL/100gAl。5.4渣含量需方对铝熔体渣含量有要求时，应在订货单（或合同）中注明测渣方法，渣含量应符合表3的规定。表3铝熔体渣含量N表B.1。7050在线测渣合格结果典型示例见图A.2；离线测渣合格结果典型示例见表B.2。7075在线测渣合格结果典型示例见图A.3；离线测渣合格结果典型示例见表B.3。二硼化钛典型形貌见图B.1，渣（不含二硼化5.5低倍组织5.5.1圆铸锭圆铸锭晶粒度应达到或优于YS/T67-2018中的Ⅱ级，其他低倍组织应达到或优于YS/T67-2018中的Ⅰ级。5.5.2扁铸锭扁铸锭的低倍组织应符合YS/T590的规定，断口氧化膜应不多于2点，单点面积应不大于1.5mm。5.6荧光渗透铸锭荧光渗透验收等级应达到或优于YS/TXXXX-202X《变形铝及铝合金产品荧光渗透检验方法》中的Ⅰ级（典型图示见图C.1～图C.4）。5.7显微组织5.7.1过烧均匀化热处理后的铸锭显微组织不应过烧[见图D.1a）和图D.2a）]。5.7.2均匀化效果均匀化热处理后铸锭均匀化效果应达到或优于YS/TXXXX-202X《铝合金铸锭均匀化效果评价方法》中的Ⅱ级[见图D.3a）和图D.4a）]，均匀化效果不合格的显微组织典型图示见图D.3b）和图D.4b）。4YS/TXXXXX—202X5.7.3显微疏松均匀化热处理后铸锭芯部试样检测结果应达到或优于T/CNIAXXX-202X《变形铝合金铸锭显微疏松测定方法》中的Ⅰ级[见图D.5a）、图D.6a）和图D.7]，显微疏松不合格的显微组织典型图示见图D.5b）和图D.6b）。5.8超声波验收等级铸锭超声波验收等级应达到或优于YS/T1188-2017中的A级。5.9外观质量圆铸锭应符合YS/T67-2018的规定，扁铸锭应符合YS/T590的规定。6试验方法6.1化学成分化学成分分析按GB/T20975（所有部分）或GB/T7999的规定进行，仲裁分析应按GB/T20975（所有部分）的规定进行。6.2尺寸偏差6.2.1圆铸锭的尺寸偏差检测按YS/T67-2018的规定进行。6.2.2扁铸锭的尺寸偏差检测按YS/T590的规定进行。6.3氢含量液态测氢按YS/T600的规定进行。6.4渣含量6.4.1在线测渣按T/CNIA0149的规定进行。6.4.2离线测渣按T/CNIA0150的规定进行。6.5低倍组织低倍组织检验按GB/T3246.2的规定进行。6.6荧光渗透荧光渗透验收等级评定按YS/TXXXX《变形铝及铝合金产品荧光渗透检验》的规定进行。6.7显微组织6.7.1过烧检验按GB/T3246.1的规定进行。6.7.2均匀化效果评定按YS/TXXXX-202X《铝合金铸锭均匀化效果评价方法》的规定进行。6.7.3显微疏松检验按T/CNIAXXXX-202X《变形铝合金铸锭显微疏松测定方法》的规定进行。6.7.4正常显微组织典型图示见图D.1b）和图D.2b）。6.8超声波验收等级超声波验收等级评定宜按YS/T1188-2017规定的纵波接触法检验，检验面和对比试块要求见表3。YS/TXXXXX—202X表3铸锭超声纵波接触法检验面和对比试块率相同或相近的圆铸锭纵波检测对比试块(可选用圆铸锭阶梯对比试块、圆铸锭纵波检测分体试块或者水浸圆铸锭纵波检测对比试块)，当曲率半径不小于125mm时，经6.9外观质量6.9.1圆铸锭的外观质量检验应符合YS/T67-2018的规定。6.9.2扁铸锭的外观质量检验应符合YS/T590的规定。7产品合格鉴定铸锭应进行产品合格鉴定，产品合格鉴定应符合附录E的规定。8过程控制供方应对铸锭产品过程进行控制，过程控制应符合附录F的规定。9检验规则9.1检查和验收9.1.1铸锭应由供方进行检验，保证产品质量符合本文件及订货单（或合同）的规定，并填写质量证9.1.2需方应对收到的产品按本文件的规定进行检验。检验结果与本文件及订货单（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。属于外观质量及尺寸偏差的异议，应在收到产品之日起一个月内提出，属于其他性能的异议，应在收到产品之日起三个月内提出。如需仲裁，可委托供需双方认可的单位进行，并在需方共同取样。9.2组批铸锭应成批提交验收，每批应由同一熔次、同一尺寸规格组成。9.3计重铸锭应检斤计重。9.4检验项目订货单(或合同)中未注明特殊要求时，产品合格鉴定、出厂检验项目、定期检验项目应符合表4的规定。6YS/TXXXXX—202X表4检验项目√√ √√-√√ √ √√√ √ √√ √ √√-√√ √√ 定期检测的测试频率由供需双方商定，若需方无明确要求，供方应每3个月进行一次均匀化效果和显微疏松检测，离9.5取样取样应符合表5的规定。表5取样铸造稳定阶段在除气装置出口与过滤装置入口之间的流槽内量每铸次至少选取一根铸锭，切头去尾后，在铸锭头部和尾部各切取一块低倍试片，其他要求按GB/T3246.2符合YS/TXXXX《变形铝及铝合金产品荧光渗透检验方法》铸锭均匀化热处理后，每炉次在均质炉热端切取一个试样，铸锭均匀化热处理后，每炉次选取一根铸锭，切头去尾后，在铸锭头部或尾部切取一块低倍试片，其他要求符合YS/T铸锭均匀化热处理后，每熔次选取一根铸锭，切头去尾后，在铸锭头部或尾部切取一块低倍试片，其他要求符合T/CNIA7YS/TXXXXX—202X9.6检验结果的判定9.6.1任一试样的化学成分不合格时，判该批铸锭不合格。9.6.2任一铸锭的尺寸偏差不合格时，判该根铸锭不合格。9.6.3任一试样的氢含量不合格时，判该批铸锭不合格。9.6.4熔体渣含量不合格时，判该批铸锭不合格。9.6.5任一试样的低倍组织不合格时，判该根铸锭不合格,可由供方逐根检验，合格者交货。9.6.6任一试样的荧光渗透检验结果不合格时，判该批铸锭不合格。9.6.7任一试样的显微组织检测结果显示过烧或均匀化效果不合格时，铸锭能区分热处理炉次时判该试样代表的炉次不合格，其他炉次依次检验，合格者交货，不能区分炉次的判该批铸锭不合格；显示显微疏松不合格时，判该批铸锭不合格。9.6.8任一铸锭的超声波验收等级不符合要求时，判该根铸锭不合格。9.6.9任一铸锭的外观质量不合格时，判该根铸锭不合格。10标志、包装、运输、贮存及质量证明书10.1标志铸锭标志应符合GB/TXXXXX《铝及铝合金产品标识》的规定。10.2包装、运输、贮存铸锭为裸件包装，运输、贮存应符合GB/T3199的规定。需方要求其他包装、运输、贮存方式时，由供需双方协商确定，并在订货单（或合同）中注明。10.3质量证明书每批铸锭应附有质量证明书，其上注明：a）供方名称；b）产品名称和尺寸规格；c）牌号；d）熔次号；e）重量和件数；f）本文件编号；g）各项检验结果和供方质检部门印章；h）出厂日期（或包装日期）。11订货单（或合同）内容订购本文件所列材料的订货单（或合同）内应包括下列内容：a）产品名称；b）牌号；c）状态；d）尺寸规格；8YS/TXXXXX—202Xe）重量；f）需方的特殊要求：•特殊的牌号、尺寸规格要求；•特殊的化学成分要求；•特殊的尺寸偏差要求；•需方对铝熔体渣含量有要求时的测渣方法；•特殊的包装、运输、贮存方式。g）本文件编号。YS/TXXXXX—202X附录A（资料性）在线测渣典型示例A.1铸造过程中，当铸锭的长度达到2m~2.5m时，在过滤装置出口流槽内的铝熔体内按T/CNIA0149的规定进行在线测渣。A.2在线测渣结果典型示例见图A.1~图A.3。图A.12024在线测渣合格结果图示图A.27050在线测渣合格结果图示YS/TXXXXX—202X图A.37075在线测渣合格结果图示YS/TXXXXX—202X（资料性）离线测渣典型示例B.1铸锭在铸造过程中，应从保温炉出口、除气装置出口及过滤装置出口各取一个测渣试样。B.2按T/CNIA0150规定的方法测量熔体中氧化镁（MgO）、铝镁氧尖晶石（MgAl2O4）、氯化物等各种渣含量，并计算总渣含量。B.32024扁铸锭离线测渣结果示例见表B.1。表B.12024扁铸锭离线测渣结果mm/kgmm/kg mm/kgmm/kg—mm/kgmm/kgB.47050扁铸锭离线测渣结果示例见表B.2。表B.27050扁铸锭离线测渣结果mm/kgmm/kg mm/kgmm/kg mm/kgmm/kgB.57075扁铸锭离线测渣结果示例见表B.3。YS/TXXXXX—202X表B.37075扁铸锭离线测渣结果mm/kgmm/kg mm/kgmm/kg mm/kgmm/kgB.6二硼化钛（TiB2）的典型显微形貌见图B.1。图B.1二硼化钛（TiB2）显微形貌B.7氧化镁（MgO）、铝镁氧尖晶石（MgAl2O4）、氯化物等渣的典型显微形貌见图B.2～图B.8。图B.2氧化镁（MgO）显微形貌YS/TXXXXX—202X图B.3铝镁氧尖晶石（MgAl2O4）显微形貌图B.4氧化镁（MgO）和铝镁氧立方体（MgAl2O4）显微形貌图B.5氧化镁（MgO）和铝镁氧尖晶石（MgAl2O4）显微形貌YS/TXXXXX—202X图B.6薄氧化膜显微形貌图B.7薄氧化膜和铝镁氧尖晶石（MgAl2O4）显微形貌图B.8氯化物、氧化镁（MgO）、铝镁氧尖晶石（MgAl2O4）显微形貌YS/TXXXXX—202X（资料性）铸锭荧光渗透检验典型图示铸锭荧光渗透检验典型图示见图C.1~图C.4。图C.12024扁铸锭Ⅰ级(合格）荧光渗透检验典型图示图C.22024圆铸锭Ⅰ级(合格）荧光渗透检验典型图示YS/TXXXXX—202X图C.37050扁铸锭Ⅰ级(合格）荧光渗透检验典型图示图C.47050圆铸锭Ⅰ级(合格）荧光渗透检验典型图示YS/TXXXXX—202X（资料性）显微组织典型图示D.1铸锭均匀化热处理后显微组织过烧典型图示见图D.1～图D.2。图D.12XXX系扁铸锭均匀化态显微组织典型图示图D.27XXX系扁铸锭均匀化态显微组织典型图示YS/TXXXXX—202XD.2铸锭均匀化热处理后均匀化效果典型图示见图D.3～图D.4。图D.32024扁铸锭均匀化效果典型图示图D.47075扁铸锭均匀化效果典型图示YS/TXXXXX—202XD.3铸锭均匀化热处理后显微疏松典型图示见图D.5～图D.7。图D.52024扁铸锭均匀化态显微组织中的显微疏松典型图示图D.67075圆铸锭均匀化态显微组织中的显微疏松典型图示图D.77050扁铸锭均匀化态显微组织中的显微疏松Ⅰ级（合格）典型图示YS/TXXXXX—202X（规范性）合格鉴定E.1产品合格鉴定流程产品合格鉴定分为三个阶段：工艺研究阶段、工艺稳定性验证阶段、批产供货阶段。产品合格鉴定流程图见图E.1。图E.1产品合格鉴定流程图YS/TXXXXX—202XE.2产品合格鉴定要求E.2.1工艺研究阶段正式开展产品的全规格范围、全项目的供货能力验证前，选取部分规格产品，进行工艺研制，并按标准或客户要求验证工艺的合理性。从而验证供应商是否有能力开展产品的全规格范围生产；当供应商有航空产品的生产及供货经验时，可由供需双方协商，直接进入下一阶段。E.2.2工艺稳定性正式验证阶段E.2.2.1工艺稳定性评价E.2.2.1.1供方根据需方要求，按确定的工艺生产不少于5炉产品，并由供方提交检测报告（需具备第三方特种工艺认证实验室或客户认证过的实验室检测结果应全部满足要求。E.2.2.1.2若连续生产中出现某一炉次不合格，则之前生产合格炉次需要排查。同时供方应分析查找不合格原因，重新确定生产试制工艺，并重新组织5炉生产验证及性能评价。E.2.2.1.3产品生产检测完成后，供方宜形成全套工艺文件(包括规程、控制计划、过程控制文件等)、生产原始记录、原始检测报告、稳定性分析报告、研制阶段总结报告、工艺合理性说明并进行存档，需方有要求时，由供方提供。E.2.2.2材料合格鉴定E.2.2.2.1供方确定工艺后，按确定的生产工艺进行连续5炉生产，用于开展材料合格鉴定，并提交需方认可的实验室进行检测，检测结果应全部满足要求。E.2.2.2.2若连续生产中出现任一炉次不合格，则本阶段不通过，供方应分析查找不合格原因，并向需方进行书面汇报，如因生产工艺问题，则供方应重新开展工艺研制工作，如因非工艺原因问题，则供方应重新组织合格鉴定。E.2.2.2.3在相应保密条款的前提下，需方相关部门代表有权现场验证、调研供货能力验证的各个过程。E.2.2.2.4材料通过合格鉴定阶段，宜形成产品合格鉴定报告。报告应包含以下的信息：项目名称、生产商的名字和地址、相关的产品生产供货经验、标准编号、牌号、状态、产品尺寸、熔铸批次、热处理批次、检验项目及检验结果、检验原始报告、工艺路线描述、工装设备描述、质量证明书等内容。E.2.3产品批量供货E.2.3.1供方获得需方批复的供货资质后，应进行小批量供货，供货批次小于5炉次。E.2.3.2小批量供货后，需方对小批量供货数据进行分析和评价。确定性能及性能稳定性全部满足需方要求后方可进行大批量生产。E.2.3.2供方在产品批产过程中应按工艺控制文件要求对生产过程、设备等进行监控，并定期对设备进行相关测试，生产过程参数进行稳定性分析，以保证产品性能的稳定性。YS/TXXXXX—202X（规范性）过程控制F.1过程控制要求F.1.1供方应具有第三方认证的质量管理体系，并通过第三方质量管理体系认证。F.1.2供方按本文件规定内容制定过程控制文件。F.1.3供方应对生产过程的关键指标进行过程控制，过程控制应保留相应的检测报告或证明文件。F.1.4如果需方提出要求，供需双方可以对过程控制文件进行确认，确认生效后方可执行。F.2过程控制范围及要求F.2.1过程控制范围为保证铸锭生产过程控制有效性，铸锭应从原辅料选择、配料、熔炼、精炼、在线净化处理、铸造、均匀化热处理等工序进行控制，过程控制应包括以下内容：a)原辅材料要求；b)工艺要求；c)设备要求；d)性能要求。F.2.2原辅材料要求F.2.2.1原辅材料过程控制包括供应商资格确认和原材料质量控制。F.2.2.2原辅材料最低等级见表F.1。供方生产工艺稳定后，未经需方批准，不准许更换原辅材料的供货厂家、原辅材料牌号。表F.1铸锭生产主要原辅材料要求AlTi4、AlTi5、AlTi6A、AlTi1F.2.2.3废料宜使用该合金本身一级废料，使用量不大于炉料的60%，废料要求应符合GB/T34640(所有部分)的规定。YS/TXXXXX—202XF.2.2.4铸锭不宜使用电解原铝液做原材料。F.2.3工艺要求F.2.3.1铸锭生产工艺分为工艺研究阶段、工艺稳定性正式验证阶段、批产供货阶段的工艺，以上三个阶段的工艺需保证完全一致。F.2.3.2稳定供货后的工艺不准许修改，需要更改时，由供需双方研究重新确定。F.2.3.3铸锭生产应制定专项的工艺指导文件、过程控制文件以及作业指导文件。F.2.3.4铸锭主要工艺参数控制要求应符合表F.2的规定。表F.2铸锭生产过程中主要受控工艺F.2.4工艺要求F.2.4.1熔炼F.2.4.1.1熔炼炉宜选择具有足够的结构刚性的液压倾动式炉，并有一定的过倾量，保证倾动时铝液不能残留。F.2.4.1.2F.2.4.1.3F.2.4.1.4熔体温度宜控制在700℃~760℃。熔炼过程中加镁时需要将镁锭压入熔体中，用搅拌方式直至镁锭全部融化。炉内铝熔体从取样合格（碱金属除外）到转炉开始的时间为熔炼炉熔体停留时间，小于等于6h。当熔体停留时间大于6h，则需要重新搅拌、取样、调整成分。F.2.4.1.5转炉后在保温炉进行精炼，精炼宜使用氯气、氩气混合气体。F.2.4.1.6铝熔体宜控制wNa≤0.000002%，wCa≤0.00001%。F.2.4.2在线晶粒细化铸造过程中宜加入铝-钛-硼合金线材、铝-钛-碳合金线材或铝-钛合金线材作为晶粒细化剂。F.2.4.3在线除气宜使用两台除气设备进行串联，使用氩气、氯气混合气体精炼，除气设备工作时，应控制气泡的大小，除气设备宜具备异常情况报警功能，并自动记录除气工艺数据。F.2.4.4在线过滤宜采用泡沫陶瓷过滤片进行双级过滤。F.2.4.5铸造铸造过程中宜使用自动控制系统来控制铸造工艺参数。F.2.4.6均匀化热处理YS/TXXXXX—202X铸锭的均匀化热处理宜符合YS/T