（征求意见稿）航空航天用高温钛合金材料加工技术规范

3航空航天用高温钛合金材料加工技术规范本文件规定了航空航天用高温钛合金材料加GB/T228.1金属材料拉伸试验第1部分：室温GB/T2828.1计数抽样检验程序第1部分：GB/T3620.1钛和钛合金牌号和化学GB/T4340.1金属材料维氏硬度试验第1部GB/T4340.2金属材料维氏硬度试验第2部分：硬度计的GB/T4340.3金属材料维氏硬度试验第3部分：标准硬高温钛合金hightemperatureti断后伸长率percentageelongati（1）A——断后伸长率，用%表示；L——原始标距，单位为毫米（mm（2）Z——断面收缩率，用%表示；S——断裂后试样横截面积，单位为平方毫米（mm24s0——原始横截面积，单位为平方毫米（mm2）。4原材料选择与处理4.1材料选择航空航天用高温钛合金材料应符合GB/T364.2加工工艺4.2.1切削加工切削速度应控制在30~80m/min，进给量应控制在0.05~0.1554.2.2热处理750℃~850℃,1h～4h,空冷700℃~850℃,1h～4h,空冷955℃~985℃,保温1h～2h,空冷；575℃~605℃,保温8h,空冷700℃~850℃,1h～4h,空冷700℃~850℃,1h～4h,空冷700℃~800℃,1h～4h,空冷860℃~920℃,保温1h～2h；随炉或转炉冷却至600℃~650℃,保温2h,空冷950℃~970℃,保温1h～4h，空冷；530℃~570℃,保温6h～24h，空冷。首次退火温度允许在β转变温度以下30℃~50℃范围内调整度以下20℃~50℃范围内调整5.1拉伸试验5.1.1.1一般要求d)试样原始标距与横截面积的关系应符合公式（3）的·····································································L0——原始标距,单位为毫米（mm6k——比例系数；s0——原始横截面积，单位为平方毫米（mm2）。5.1.1.2经机加工的试样a)试样的夹持端与平行长度的尺寸不相同时，它们之间应以过渡弧连接。若未对过渡半径进行b)试样夹持端的形状应适合试验机的夹头。试样轴线应与力的作用线重合；c)试样平行长度或试样不具有过渡弧时夹头间的自由长度应大于原始标距。5.1.1.3不经机加工的试样a)试样为未经机加工的产品的一段长度或试棒时，两夹头间的长度应足够，以使原始标距的标b)铸造试样应在其夹持端和平行长度之间以过渡弧连接。此弧的过渡半径尺寸可能很重要，应在相关产品标准中规定。试样夹持端的形状应适合于试验机的夹头，试样轴线应与力的作用线重合，平行长度（L₀)应大于原始标距（L₀)。5.1.1.4原始横截面积的测定a)宜在试样平行长度区域以足够的点数测量试样的相关尺寸；b)应测量试样横截面积时，在试样平c)原始横截面积（S₀)是根据测量的实际尺寸计算横截面积的平均值；e)用于测量原始横截面积的所有测量装置应按照适当的能溯源至国家测量系统的参考标准进行5.1.2.1设定试验力零点5.1.2.2试样的夹持方法c)应施加不超过规定强度或预期屈服强度的5%相应的预拉力确保试样与夹头对中。5.1.2.3基于应变速率的试验速率5.1.2.3.1通则5.1.2.3.1.1方法A是为了减小测定应变速率敏感参数（性能）时的试验不确定，本文件闸述了两种不同类型的应变7---方法A2开环,应变速率（eLe）是根据平行长度估计的,即通过控制平行长度与需要的应变速率相料呈现出的Portevin-l.eChatelier锯齿屈服效应）或发生缩颈时,力值能保持名义的恒定,应变速率会存在不同。随着力值的增加,试验机系统的柔度可能会导致实际的应变速率明显低于应变速率的设定5.1.2.3.1.3试验速率应符合以下要求：a)除非另有规定,否则可以用任何方便的试验速率达到相当于预期屈服强度一半的应力。此后直至的测定应一直按照规定的应变速率（或方法A2根范围需要在试样上装夹引伸计测量试样延伸,消除拉伸试验机柔度的影响,以准确控制应变速b)在不连续屈服期间,应选用平行长度应变速率的估计值。在这一范围内应不能使用装夹在试样范围可以保持要求的平行长度应变速率的估计5.1.2.3.2测定上屈服强度（Rd）或规定延伸强度（Rp,Rs和Rt）的应变速率在测定ReH、Rp,Rs和Rt时,应变速率（eLe）应尽可能保持恒定。在测定这些性能时，应选用下面两注：如果试验机不能直接进行应变速率控制,应采用方法A2。5.1.2.3.3测定下屈服强度（Rd）和屈服点延伸率（Ae上屈服强度之后,在测定下届服强度和屈服点延伸率时,应保持下列两种范围之一的平行长度应变5.1.2.3.4测定抗拉强度（Rm断后伸长率（A最大力下的总延伸率（Agt最大力下的——范围2：eLe=0.00025s-1,相对偏——范围3：eLe=0.002s-1,相对偏差±——范围4：eLe=0.0067s-1,相对偏差±20%（0.4min,相对偏差士20%）（如果没有其他规定，推荐注：如果拉伸试验只测定抗拉强度,范围3或范围4内的任一平行长度应变速5.2硬度测试应按照GBT4340.1规定方法进行。将顶部两相对面具有规定角度的正四棱锥金刚石压头用一定的8注2：为便于应用,本文件已采纳国际计量委员会（CIPM）下的质量及相关量咨询委员会（CCM）框架下的硬度工作5.2.2.1硬度计硬度计应符合GB/T4340.2和JJG5.2.2.2压头压头应采用具有方形基面的正四棱锥金刚石，并符合GB/T43405.2.2.3对角线测量系统b)压痕测量系统宜能够将对角线放大到视场的25%～75%。很多物镜在视场边缘是c)如果采用相机的对角线测量系统在设计时已经考虑了光学测量系统视场的限制，则该系统测应考虑显微光学系统的分辨率、测量标尺的数字分辨率以及适用时任何阶段移动的a)待测表面：除非产品标准中另有规定，试样表面应平坦光滑，试验面上应无氧化皮及外来污物，尤其不应有油脂。试样表面的质量应保证压痕对角线长度的测量精度。对于硬质合金样b)试样制备：制备试样时应采取合适的表面加工方式，以避免过热或冷加工损伤表面或改变样品表面硬度；由于显微维氏硬度压痕很浅，在制备试样时应采取特殊措施。应根据材料特性c)试样厚度：试样或试验层厚度应大于等于压痕对角线长度的1.5倍。试验后试9注：压痕深度大约为对角线长度的1/7（0.14d)不稳试样的支承：对于小横截面或形状不规则的试样，宜使用类似金相的镶嵌专用支承台。支承材料宜充分支承试样，保证在加力过程中试样不5.2.5.1测试表面的对正测试表面与压头轴线垂直度误差应小于0.5°,当测试表面与压头轴线不垂直时，测量无效。5.2.5.2压痕位置5.2.5.3测量涂层横截面时的压痕方向和间距属、铅和锡及其合金，应至少为压痕平均对角线长度的3倍。测试叠层材料时，为了确定压痕间距，应5.2.5.4预防振动对于低作用力下的小压痕，应排除振动影响。应根据GB/T4340.3中的要求使用与试验表面硬度相5.2.5.5试验力的选择应使用与覆盖层厚度相匹配的最大力，仅当使用相同的试验力时，才可能获得可比当测试垂直于涂层表面时，应选择施加的力，使涂层厚度不小于压痕对角线尺X2——最小覆盖层厚度，单位为微米(μm5.2.5.6测量比较获得的显微压痕值应大于施加大于9.807N的力时的硬度测量值。为了确保在比较覆盖层两个不同以表明在何处进行了试验和参考测量，并应在试验报告中在有效表面上规定的参考区域内为每个试样取不少于5个压痕，记为H1、H2…..、Hn，按数量级递=（H1+H2+…+Hn）/n······················································（4）——硬度值；Hn——第n个压痕值；n——试验次数。CV=100*S/····································································（5）CV——变异系数，%；注：变异系数通常小于5%，如果获得更大的值，则应在试验报告中报告。范围定义为最大和最小读数之间的差值，6.1.1应按简单随机抽样从批中抽取作为样本中的单位产品。当批由子批或（按某个合理的准则识别的）层组成时，应使用按比例配置的分层抽6.1.2样本可在批生产出来以后或在批生产6.1.3使用二次或多次抽样时，每个后继的样本应从同一批的剩余部分中6.2.3除非转移程序要求改变检验的严格度，对接连的批，正常、加严或者放宽检验应继续不变。转一、任务来源飞行器结构材料的性能要求达到新高度。高温钛合金凭借其优异的比强度、高温抗氧化性及良好的耐腐蚀性等特点，成为航空航天领域的热门新材料，广泛用于航空发动机压气机部件、航天器结构件等关键部位。当前，航空航天产业对高温钛合金的需求呈现爆发式增长，然而受限于材料自身高硬度、低导热性等特性，现有加工技术在成型精度、表面质量及加工效率上难以满足严苛要求，且缺乏一套针对航空航天用高温钛合金材料加工的标准化、精细化技术体系，制约着高温钛合金材料高性能构件的规模化生产与应用。为了规范高温钛合金材料的加工，确保其品质能够满足航空航天领域的严格要求，制定《航空航天用高温钛合金材料加工技术规范》团体标准迫在眉睫。该标准将全面规范高温钛合金材料加工流程、工艺参数、质量控制等关键技术要求，统一行业技术语言，避免因技术标准不统一导致的加工质量参差不齐问题，为产品加工提供明确的执行依据。通过标准化的加工技术规范，能够有效保障航空航天用高温钛合金材料在实际应用中的性能表现，进而提升整个航空航天用高温钛合金产品的质量和安全性。这一标准的制定与实施，能够为企业提供技术升级的方向与参考，提高高温钛合金材料产品质量稳定性，降低生产成本。同时，为航空航天用高温钛合金材料制造企业提供可靠的质量把控依据，有助于提升材料的一致性和可靠性。综上所述，《航空航天用高温钛合金材料加工技术规范》团体标准的编制对于规范市场秩序、提升产品质量、保障产业安全以及推动行业技术进步具有不可估量的重要意义，是航空航天产业健康发展的关键举措之一。根据《团体标准管理规定》、《中国金属材料流通协会团体标准管理办法》有关规定，特立项本标准。本标准项目计划编号为CAMT/JH004-2025。二、起草单位本标准由中国金属材料流通协会提出、由中国金属材料流通协会标准化工作委员会归口。本标准由芜湖天科航空科技有限公、西北工业大学、陕西长羽航空装备股份有限公司、新疆湘润新材料科技有限公司、河南新开源石化管道有限公司、湖州宝钛久立钛焊管科技有限公司、陕西天成航空材料股份有限公司、北京钢研新材科技有限公司、北京航空航天大学、鑫鹏源智能装备集团有限公司、航天海鹰（哈尔滨）钛业有限公司共同起草。三、标准的编制原则标准起草小组在编制标准过程中，以国家、行业现有的标准为制订基础，结合我国目前的行业现状，按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定及相关要求编制。四、标准编制过程2025年1月16日，中国金属材料流通协会标准化工作委员会下达了《航空航天用高温钛合金材料加工技术规范》团体标准立项计划的通知，并成立了《航空航天用高温钛合金材料加工技术规范》标准筹备工作组。2025年1月—3月，标准筹备工作组积极开展《航空航天用高温钛合金材料加工技术规范》的技术调研和征集标准起草单位等事宜，并于2025年4月30日正式立项。经过征集、评审和筛选，最终确定了标准起草工作组的成员单位，成立了标准起草工作组。标准起草工作组经过技术调研、咨询，收集、消化有关资料，并结合航空航天用高温钛合金材料的研制技术、生产经验和应用现状及技术发展趋势，以航空航天用高温钛合金材料相关企业和标准作为主要参考依据，于2025年4月编写完成了团体标准《航空航天用高温钛合金材料加工技术规范》的草案稿，并于2025年4月9日，召开《航空航天用高温钛合金材料加工技术规范》团体标准启动会。2025年6月13日，进行征集《航空航天用高温钛合金材料加工技术规范》团体标准修改意见征集工作。五、标准主要内容本文件规定了航空航天用高温钛合金材料加工技术要求、试验方法、检验规则等内容。本文件适用于航空航天用高温钛合金材料。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/T228.1金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法GB/T2828.1计数抽样检验程序第1部分：按接收质量限（AQL）检索的逐批检验抽样计划GB/T3620.1钛和钛合金牌号和化学成分GB/T4340.1金属材料维氏硬度试验第1部分：试验方法GB/T4340.2金属材料维氏硬度试验第2部分：硬度计的检验与校准GB/T4340.3金属材料维氏硬度试验第3部分：标准硬度块的标定HB/Z137钛及钛合金热处理JB7741金属切削加工安全要求JJG151金属维氏硬度计检定规程3、术语和定义下列术语和定义适用于本文件。高温钛合金hightemperaturetitaniumalloy在高温环境下具有良好力学性能和抗氧化性能的钛合金材料。加工工艺processingtechnology对高温钛合金材料进行切削、锻造、热处理等加工过程。断后伸长率percentageelongationafterfracture断后标距的残余伸长（L-L0）与原始标距（L）之比，应按照公式（1）计算A=×100%····························A——断后伸长率，用%表示；L——原始标距，单位为毫米（mm）；L0——断裂后的标距，单位为毫米（mm）。断面收缩率percentagereductionofarea之比,应按照公式（2）计算：z=×100%..................（2）——断裂后试样横截面积，单位为平方毫米（mm2——原始横截面积，单位为平方毫米（mm2）。应力stress试验期间任一时刻的力与试样原始横截面积（S）之商。注：本文件中的应力是工程应力。抗拉强度tensilestrength相应最大力（Fm）对应的应力。屈服强度yieldstrength当金属材料呈现屈服现象时,在试验期间金属材料产生塑性变形而力不增加时的应力点。裂纹长度cracklength从参考平面到裂纹尖端的主平面尺寸的线性量度，也称裂纹尺循环cycle循环性重复作用的力、应力等最小的时间段。注：术语“疲劳循环”、“力循环”和“应力循环”可互相替代使用,字母N用于表示经历的力循环次数。3.10疲劳裂纹扩展速率fatiguecrackgrowthrate单位循环对应的疲劳裂纹长度的扩展量。3.11最大力maximumforce力在循环中的最大代数值,拉向载荷为正,压向载荷为负。3.12检验inspection为确定产品或服务的各特