《鈦及鈦合金絲》標(biāo)準(zhǔn)編制說明作者：

　　所屬系別： 鈦 海綿鈦 鈦材 廢鈦料 四氯化鈦 鈦白粉

　　關(guān)鍵字： 鈦 鈦渣 鈦板

　　發(fā)布日期： 2007年11月17日 10:38

　　編者按： 《鈦及鈦合金絲》

　?。℅B/T 3623-200X）送審稿

　　編制說明

　　一、 任務(wù)來源及計劃要求；

　　根據(jù)全國有色金屬標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會《關(guān)于下達(dá)2006~2008年有色金屬國家標(biāo)準(zhǔn)修訂計劃的通知》（有色標(biāo)委（2006）第13號）的精神，由寶鈦集團(tuán)有限公司起草《鈦及鈦合金絲》國家標(biāo)準(zhǔn)，本標(biāo)準(zhǔn)是對GB/T3623-1998的修訂。

　　本標(biāo)準(zhǔn)以實際生產(chǎn)中總結(jié)的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對GB/T3623-1998進(jìn)行了修訂。

　　l 標(biāo)準(zhǔn)編制原則：

　　——增加了純鈦TA1-1、兩相鈦合金TC4ELI牌號，并規(guī)定了其化學(xué)成分和力學(xué)性能；

　　——增加了兩相鈦合金TC2，規(guī)定了TC1、TC2焊絲的化學(xué)成分；

　　——調(diào)整了所有低間隙純鈦焊絲的化學(xué)成分；

　　——因結(jié)構(gòu)絲引用GB/T3620的化學(xué)成分，GB/T3620修訂時純鈦與原標(biāo)準(zhǔn)同牌號規(guī)定的化學(xué)成分差異較大，故對四種純鈦牌號的力學(xué)性能指標(biāo)進(jìn)行了調(diào)整；

　　——加寬了TC4鈦合金絲材的供貨直徑范圍，并對力學(xué)性能指標(biāo)進(jìn)行了調(diào)整；

　　——增加了直段絲供貨狀態(tài)，規(guī)定了堿酸洗和磨光的表面處理方式；

　　——增加了檢驗結(jié)果的判定方法。

　　——按GB/T3620，對原TA4牌號重新編號為TA28。

　　l 本標(biāo)準(zhǔn)由寶鈦集團(tuán)有限公司負(fù)責(zé)起草。

　　本標(biāo)準(zhǔn)初稿于2006年5月完成，在網(wǎng)上和相關(guān)單位廣泛征求意見，未收到反饋意見。然后編制組對廠內(nèi)返回的意見進(jìn)行研究處理，形成了標(biāo)準(zhǔn)預(yù)審稿。

　　l 標(biāo)準(zhǔn)會議：

　　2006年7月18日，由中國有色金屬標(biāo)準(zhǔn)計量質(zhì)量研究所主持，在湖北省宜昌市召開了有色金屬材料標(biāo)準(zhǔn)會，對寶鈦集團(tuán)有限公司編制的了國家標(biāo)準(zhǔn)《鈦及鈦合金絲》（GB/T 3623-200X）進(jìn)行了預(yù)審，共有15個單位的25名代表參加會議。與會的專家和代表通過認(rèn)真的審查和廣泛、充分的討論與交流，對標(biāo)準(zhǔn)討論稿提出了以下修改意見和建議：

　　1）將前言中“GB/T3620”修改為“GB/T3620.1”。

　　2）刪除表1狀態(tài)列中的序號“（1）、（2）和（3）”。

　　3）將表2的注1中“其他元素”改為“其他雜質(zhì)元素”，“低間隙牌號”改為“低間隙純鈦牌號”。

　　4）將3.5.3的“長度偏差”改為“長度允許偏差”。

　　5）重新組織3.6條的語言，應(yīng)分絲材試樣熱處理和絲材本身退火態(tài)兩種情況描述。

　　6）將5.1.2條的“屬于其他性能的異議”改為“屬于其他的異議”。

　　7）將5.2條改為“同一牌號、同一熔煉爐號、同一生產(chǎn)方法、同一熱處理爐批、同一狀態(tài)和同一規(guī)格”。

　　8）將表5的低倍檢驗的取樣規(guī)定分為兩類，卷、根為一類，盤為一類。

　　9）5.5.2條修改為“產(chǎn)品尺寸偏差、外觀質(zhì)量不合格時，允許供方對該卷（盤、根）切去一定長度后重新檢驗，直至合格”。

　　10）5.5.3條后半句修改為“還允許供方對絲材（或試樣）重新進(jìn)行熱處理后按本標(biāo)準(zhǔn)要求對所有檢測項目重新取樣檢驗。若試驗結(jié)果合格，則判該批產(chǎn)品合格；若試驗結(jié)果仍有不合格，則判該批產(chǎn)品不合格。經(jīng)供需雙方商定，該批產(chǎn)品還可由供方逐件檢驗，合格者交貨。”

　　11）將5.5.4.1中的“分層”改為“裂紋”。

　　12）調(diào)整6.4條中的順序，并將“特殊試驗要求”和“特殊包裝要求”合并為一條“其他要求”。

　　與會專家和代表一致認(rèn)為，標(biāo)準(zhǔn)討論稿經(jīng)以上修改，可形成送審稿提交審定。

　　會后，按會議紀(jì)要的要求對標(biāo)準(zhǔn)預(yù)審稿進(jìn)行了修改，形成了本標(biāo)準(zhǔn)的送審稿。

　　三、調(diào)研和分析工作的情況

　　我國鈦及鈦合金的生產(chǎn)起步于20世紀(jì)50年代，1964年實現(xiàn)了鈦加工材的工業(yè)化生產(chǎn)?，F(xiàn)年產(chǎn)鈦材近萬噸，絲材的產(chǎn)量也逐年上升。原GB/T3623是1998年修訂版本，是國內(nèi)應(yīng)用最廣泛的絲材標(biāo)準(zhǔn)，至今已使用八年了，標(biāo)準(zhǔn)包括15個鈦及鈦合金牌號。近年來，隨著鈦及鈦合金用途的不斷擴(kuò)大，及武器裝備、航空、航天等行業(yè)需求，絲材用鈦合金的牌號越來越多，如TA1-1、TC2、TC4ELI合金，因國標(biāo)中未包含這些牌號，產(chǎn)品訂貨的技術(shù)條件只能使用供需雙方簽定的技術(shù)協(xié)議。為滿足國內(nèi)市場需求，推進(jìn)我國航空、航天等行業(yè)的發(fā)展，急需對GB/T 3623標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂，將部分已批量生產(chǎn)并投入應(yīng)用的牌號納入標(biāo)準(zhǔn)。另外，八年生產(chǎn)積累的大量數(shù)據(jù)表明，原標(biāo)準(zhǔn)中小規(guī)格TC4絲材的力學(xué)性能指標(biāo)不合理，需要對其進(jìn)行調(diào)整。

　　本次修訂后與原標(biāo)準(zhǔn)的變化較大，增加了3個牌號，對純鈦的4個牌號進(jìn)行了改進(jìn)和調(diào)整，從表示方式和成分上都與ISO和ASTM標(biāo)準(zhǔn)保持一致。并對TC4鈦合金絲材的力學(xué)性能進(jìn)行了調(diào)整，擴(kuò)寬了可生產(chǎn)的絲材的尺寸范圍和產(chǎn)品的表面處理方式。具體變化如下：

　　1、本標(biāo)準(zhǔn)中結(jié)構(gòu)件用絲材的化學(xué)成分仍引用GB/T3620《鈦及鈦合金牌號和化學(xué)成分及成分允許偏差》。由于GB/T3620修訂時對純鈦的4個牌號是參照美國ASTM材料標(biāo)準(zhǔn)中純鈦成分和ISO外科植入物鈦材標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行改進(jìn)和調(diào)整的，所以本標(biāo)準(zhǔn)中純鈦從表示方式和成分上都與ISO和ASTM標(biāo)準(zhǔn)保持一致。保證了我國鈦材更利于推向國際市場。純鈦四個牌號與ISO和ASTM標(biāo)準(zhǔn)中純鈦牌號一一對應(yīng)關(guān)系為：TA1對應(yīng)Gr.1, TA2對應(yīng)Gr.2, TA3對應(yīng)Gr.3, TA4對應(yīng)Gr.4。引用GB/T3620，將原TA4變更為TA28。

　?。?、由于同牌號純鈦的成分發(fā)生了變化，調(diào)整了標(biāo)準(zhǔn)的力學(xué)性能。本標(biāo)準(zhǔn)在確定指標(biāo)時，以統(tǒng)計的近些年生產(chǎn)的出口絲材的性能為依據(jù)，并參照ASTM B863《鈦及鈦合金線材規(guī)范》、ASTM B348《鈦及鈦合金棒材規(guī)范》的性能指標(biāo)對純鈦結(jié)構(gòu)件絲的力學(xué)性能進(jìn)行了調(diào)整和規(guī)定。本標(biāo)準(zhǔn)中Ф4.0~7.0mm的指標(biāo)與ASTM B348中Ф4.8~7.0mm一致；本標(biāo)準(zhǔn)Ф4.0~4.8mm的延伸率指標(biāo)高于ASTM B863，強(qiáng)度指標(biāo)相同。ASTM B863自TA1——TA4的延伸率指標(biāo)依次為20、18、18、15，而本標(biāo)準(zhǔn)依次為24、20、18、15；本標(biāo)準(zhǔn)<Ф4.0mm的指標(biāo)與ASTM B863一致；小于4.0 mm的絲材，由于拉伸性能試樣尺寸不同，所以指標(biāo)也有差異。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的該規(guī)格范圍的拉伸性能試樣L0=50， ASTM B863《鈦及鈦合金線材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》規(guī)定小于3.2 mm的拉伸性能試樣L0=50，不小于3.2 mm的絲材的拉伸性能試樣尺寸為L0=4D。而且還規(guī)定“直徑或最小尺寸小于0.125英寸（3.2 mm）的線材或型材，其伸長率在2英寸（50.8 mm）確定。報告數(shù)值應(yīng)被表述為在1英寸或等同值的百分伸長”， 由此可見，小規(guī)格絲材延伸率下降是一必然規(guī)律。本標(biāo)準(zhǔn)小于4.0 mm的絲材的指標(biāo)是在統(tǒng)計生產(chǎn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上確定的，其塑性指標(biāo)比大規(guī)格的略低，與ASTM B863的變化規(guī)律相同。

　　3、本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的純鈦低間隙焊絲TA1ELI—TA4ELI的化學(xué)成分與AWS A5.16-2004中ERTi-1—ERTi-4依次對應(yīng)，TA1—TA4焊絲的化學(xué)成分與原GB/T3623-1998 TA0—TA3依次對應(yīng)。

　　4、調(diào)整了規(guī)格小于2mm的TC4絲材的性能指標(biāo)。在八年的生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，小規(guī)格（小于2.0mm）TC4絲材的力學(xué)性能指標(biāo)不合理，強(qiáng)度富余量大，但塑性指標(biāo)過高，很難達(dá)到。出現(xiàn)該問題后，曾經(jīng)對該規(guī)格范圍的絲材的熱處理工藝也進(jìn)行了深入研究，但改善效果仍不明顯。ASTM F136《外科植入物用Ti-6Al-4V加工材規(guī)范》和ASTM F1472《外科植入物用Ti-6Al-4V（ELI）加工材規(guī)范》中也明確規(guī)定“厚度或直徑規(guī)格小于0.062英寸（1.575mm）的材料的延伸率可以協(xié)商”；ASTM B863《鈦及鈦合金線材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》規(guī)定“直徑或最小尺寸小于0.125英寸（3.2 mm）的線材或型材，其伸長率在2英寸（50.8 mm）確定。報告數(shù)值應(yīng)被表述為在1英寸或等同值的百分伸長。”由此可推斷，TC4合金與純鈦一樣，當(dāng)絲材規(guī)格減小時，延伸率也減小，所以，本次修訂時參照實際生產(chǎn)水平，參考國外絲材規(guī)范，對小于2.0mm的絲材的力學(xué)性能指標(biāo)進(jìn)行了調(diào)整。

　　5、根據(jù)現(xiàn)有生產(chǎn)能力、狀況及市場需求，擴(kuò)寬了TC4絲材的規(guī)格下限，由原1.6mm下延到1.0mm。

　　6、增加了TA1-1純鈦牌號及其性能。主要依據(jù)特殊行業(yè)需求，及某重點工程需要增加的。其成分和力學(xué)性能的確定主要依據(jù)設(shè)計要求、協(xié)議技術(shù)條件，以及目前國內(nèi)的生產(chǎn)現(xiàn)狀，并按照GB/3620對牌號的重新命名將原協(xié)議牌號TA0-1變?yōu)榕铺朤A1-1。

　　7、依據(jù)市場需求，增加了TC2牌號，其化學(xué)成分引用了GB/T3620。

　　8、由于外科植入物用材料產(chǎn)量劇增，依據(jù)國內(nèi)外市場目前需求，絲材增加了TC4ELI牌號。結(jié)構(gòu)絲的化學(xué)成分引用GB/T3620，除雜質(zhì)元素Fe含量控制更嚴(yán)格外，其余元素含量與ASTM F136相同，力學(xué)性能指標(biāo)也與ASTM F136相同；TC4ELI焊絲引用了AWS A5.16-2004中ERTi-23（ERTi-5ELI）的化學(xué)成分，比ASTM F136對雜質(zhì)元素要求更嚴(yán)。

　　9、隨著設(shè)備的更新和生產(chǎn)工藝的改進(jìn)，生產(chǎn)能力越來越大。絲材可生產(chǎn)的長度增長，表面處理方式也日益健全。從產(chǎn)品形狀看，原有的成卷供貨形式已不能滿足實際需求，本標(biāo)準(zhǔn)除規(guī)定有成卷供貨形式外，還增加了直段絲（定尺或亂尺），復(fù)繞等形式。

　　本標(biāo)準(zhǔn)的修訂主要有三個方面，一是對原標(biāo)準(zhǔn)中純鈦的成分進(jìn)行了改進(jìn)，與國際標(biāo)準(zhǔn)和美國ASTM標(biāo)準(zhǔn)的成分一致；二是在原15個牌號的基礎(chǔ)上增加了3個牌號；三是調(diào)整了TC4絲材的力學(xué)性能指標(biāo)。

　　本標(biāo)準(zhǔn)中純鈦結(jié)構(gòu)絲材在成分范圍上與國外牌號保持一致，性能與ISO和ASTM B863和ASTM B348兩個標(biāo)準(zhǔn)的最高要求保持一致，屬國際先進(jìn)水平。

　　TC4絲材指標(biāo)與ASTM B348和ASTM B863比較，規(guī)格大于4.8mm的絲材的力學(xué)性能指標(biāo)與ASTM相同；規(guī)格在4.0～4.8mm的絲材，指標(biāo)高于ASTM B863；規(guī)格不大于4.0mm的絲材，由于每個國家采用的試驗方法有差異，所以塑性指標(biāo)有差異，但兩標(biāo)準(zhǔn)都能遵循客觀變化規(guī)律，即隨著絲材規(guī)格減小，塑性指標(biāo)降低。總體來說，GB/T3623的技術(shù)水平不低于ASTM標(biāo)準(zhǔn)。

　　TC4ELI結(jié)構(gòu)絲材引用了ASTM F136的指標(biāo)。焊絲的化學(xué)成分引用AWS A5.16-2004，對雜質(zhì)元素比ASTM F136標(biāo)準(zhǔn)要求更嚴(yán)。

　　當(dāng)前我國鈦及鈦合金絲材標(biāo)準(zhǔn)有兩個，除本標(biāo)準(zhǔn)之外，另一個是國家軍用標(biāo)準(zhǔn)GJB2219《鈦及鈦合金緊固件用絲材》，兩個標(biāo)準(zhǔn)使用的場所和產(chǎn)品形式均不同，所以兩者之間并無沖突。

　　本標(biāo)準(zhǔn)與原標(biāo)準(zhǔn)有明顯的差別，特別是同牌號純鈦與原先的成分差異很大?；瘜W(xué)成分的差異決定了性能的差別，所以在選材時應(yīng)特別注意成分及對應(yīng)的性能。

　　1、ISO 5832/2、5832/3

　　2、ASTM B348-03、 ASTM B863-03、ASTM F136、ASTM F1472、AWS A5.16-2004

　　3、GB/T3620、GB/T 3623-98

　　4、XJ/BS 5250-2002、XJ/BS 5307-2005