關鍵字： 鈦 鈦渣 鈦板
發布日期： 2007年11月17日 10:38
編者按： 《鈦及鈦合金絲》
（GB/T 3623-200X）送審稿
編制說明
一、 任務來源及計劃要求；
根據全國有色金屬標準化技術委員會《關于下達2006~2008年有色金屬國家標準修訂計劃的通知》（有色標委（2006）第13號）的精神，由寶鈦集團有限公司起草《鈦及鈦合金絲》國家標準，本標準是對GB/T3623-1998的修訂。
二、 編制過程，包括編制原則、工作分工、征求意見單位、各階段工作過程等；
本標準以實際生產中總結的數據為基礎，對GB/T3623-1998進行了修訂。
l 標準編制原則：
——增加了純鈦TA1-1、兩相鈦合金TC4ELI牌號，并規定了其化學成分和力學性能；
——增加了兩相鈦合金TC2，規定了TC1、TC2焊絲的化學成分；
——調整了所有低間隙純鈦焊絲的化學成分；
——因結構絲引用GB/T3620的化學成分，GB/T3620修訂時純鈦與原標準同牌號規定的化學成分差異較大，故對四種純鈦牌號的力學性能指標進行了調整；
——加寬了TC4鈦合金絲材的供貨直徑范圍，并對力學性能指標進行了調整；
——增加了直段絲供貨狀態，規定了堿酸洗和磨光的表面處理方式；
——增加了檢驗結果的判定方法。
——按GB/T3620，對原TA4牌號重新編號為TA28。
l 本標準由寶鈦集團有限公司負責起草。
本標準初稿于2006年5月完成，在網上和相關單位廣泛征求意見，未收到反饋意見。然后編制組對廠內返回的意見進行研究處理，形成了標準預審稿。
l 標準會議：
2006年7月18日，由中國有色金屬標準計量質量研究所主持，在湖北省宜昌市召開了有色金屬材料標準會，對寶鈦集團有限公司編制的了國家標準《鈦及鈦合金絲》（GB/T 3623-200X）進行了預審，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真的審查和廣泛、充分的討論與交流，對標準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，應分絲材試樣熱處理和絲材本身退火態兩種情況描述。
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、同一生產方法、同一熱處理爐批、同一狀態和同一規格”。
8）將表5的低倍檢驗的取樣規定分為兩類，卷、根為一類，盤為一類。
9）5.5.2條修改為“產品尺寸偏差、外觀質量不合格時，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）重新進行熱處理后按本標準要求對所有檢測項目重新取樣檢驗。若試驗結果合格，則判該批產品合格；若試驗結果仍有不合格，則判該批產品不合格。經供需雙方商定，該批產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為，標準討論稿經以上修改，可形成送審稿提交審定。
會后，按會議紀要的要求對標準預審稿進行了修改，形成了本標準的送審稿。
三、調研和分析工作的情況
我國鈦及鈦合金的生產起步于20世紀50年代，1964年實現了鈦加工材的工業化生產。現年產鈦材近萬噸，絲材的產量也逐年上升。原GB/T3623是1998年修訂版本，是國內應用最廣泛的絲材標準，至今已使用八年了，標準包括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大，及武器裝備、航空、航天等行業需求，絲材用鈦合金的牌號越來越多，如TA1-1、TC2、TC4ELI合金，因國標中未包含這些牌號，產品訂貨的技術條件只能使用供需雙方簽定的技術協議。為滿足國內市場需求，推進我國航空、航天等行業的發展，急需對GB/T 3623標準進行修訂，將部分已批量生產并投入應用的牌號納入標準。另外，八年生產積累的大量數據表明，原標準中小規格TC4絲材的力學性能指標不合理，需要對其進行調整。
四、主要技術內容的說明，包括技術參數與指標的確定依據、修訂標準的各修訂點及其理由等；
本次修訂后與原標準的變化較大，增加了3個牌號，對純鈦的4個牌號進行了改進和調整，從表示方式和成分上都與ISO和ASTM標準保持一致。并對TC4鈦合金絲材的力學性能進行了調整，擴寬了可生產的絲材的尺寸范圍和產品的表面處理方式。具體變化如下：
1、本標準中結構件用絲材的化學成分仍引用GB/T3620《鈦及鈦合金牌號和化學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材料標準中純鈦成分和ISO外科植入物鈦材標準進行改進和調整的，所以本標準中純鈦從表示方式和成分上都與ISO和ASTM標準保持一致。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標準中純鈦牌號一一對應關系為：TA1對應Gr.1, TA2對應Gr.2, TA3對應Gr.3, TA4對應Gr.4。引用GB/T3620，將原TA4變更為TA28。
２、由于同牌號純鈦的成分發生了變化，調整了標準的力學性能。本標準在確定指標時，以統計的近些年生產的出口絲材的性能為依據，并參照ASTM B863《鈦及鈦合金線材規范》、ASTM B348《鈦及鈦合金棒材規范》的性能指標對純鈦結構件絲的力學性能進行了調整和規定。本標準中Ф4.0~7.0mm的指標與ASTM B348中Ф4.8~7.0mm一致；本標準Ф4.0~4.8mm的延伸率指標高于ASTM B863，強度指標相同。ASTM B863自TA1——TA4的延伸率指標依次為20、18、18、15，而本標準依次為24、20、18、15；本標準<Ф4.0mm的指標與ASTM B863一致；小于4.0 mm的絲材，由于拉伸性能試樣尺寸不同，所以指標也有差異。本標準規定的該規格范圍的拉伸性能試樣L0=50， ASTM B863《鈦及鈦合金線材標準規范》規定小于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。報告數值應被表述為在1英寸或等同值的百分伸長”， 由此可見，小規格絲材延伸率下降是一必然規律。本標準小于4.0 mm的絲材的指標是在統計生產數據的基礎上確定的，其塑性指標比大規格的略低，與ASTM B863的變化規律相同。
3、本標準規定的純鈦低間隙焊絲TA1ELI—TA4ELI的化學成分與AWS A5.16-2004中ERTi-1—ERTi-4依次對應，TA1—TA4焊絲的化學成分與原GB/T3623-1998 TA0—TA3依次對應。
4、調整了規格小于2mm的TC4絲材的性能指標。在八年的生產中發現，小規格（小于2.0mm）TC4絲材的力學性能指標不合理，強度富余量大，但塑性指標過高，很難達到。出現該問題后，曾經對該規格范圍的絲材的熱處理工藝也進行了深入研究，但改善效果仍不明顯。ASTM F136《外科植入物用Ti-6Al-4V加工材規范》和ASTM F1472《外科植入物用Ti-6Al-4V（ELI）加工材規范》中也明確規定“厚度或直徑規格小于0.062英寸（1.575mm）的材料的延伸率可以協商”；ASTM B863《鈦及鈦合金線材標準規范》規定“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。報告數值應被表述為在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，當絲材規格減小時，延伸率也減小，所以，本次修訂時參照實際生產水平，參考國外絲材規范，對小于2.0mm的絲材的力學性能指標進行了調整。
5、根據現有生產能力、狀況及市場需求，擴寬了TC4絲材的規格下限，由原1.6mm下延到1.0mm。
6、增加了TA1-1純鈦牌號及其性能。主要依據特殊行業需求，及某重點工程需要增加的。其成分和力學性能的確定主要依據設計要求、協議技術條件，以及目前國內的生產現狀，并按照GB/3620對牌號的重新命名將原協議牌號TA0-1變為牌號TA1-1。
7、依據市場需求，增加了TC2牌號，其化學成分引用了GB/T3620。
8、由于外科植入物用材料產量劇增，依據國內外市場目前需求，絲材增加了TC4ELI牌號。結構絲的化學成分引用GB/T3620，除雜質元素Fe含量控制更嚴格外，其余元素含量與ASTM F136相同，力學性能指標也與ASTM F136相同；TC4ELI焊絲引用了AWS A5.16-2004中ERTi-23（ERTi-5ELI）的化學成分，比ASTM F136對雜質元素要求更嚴。
9、隨著設備的更新和生產工藝的改進，生產能力越來越大。絲材可生產的長度增長，表面處理方式也日益健全。從產品形狀看，原有的成卷供貨形式已不能滿足實際需求，本標準除規定有成卷供貨形式外，還增加了直段絲（定尺或亂尺），復繞等形式。
五、與國外同類標準水平的對比分析；
本標準的修訂主要有三個方面，一是對原標準中純鈦的成分進行了改進，與國際標準和美國ASTM標準的成分一致；二是在原15個牌號的基礎上增加了3個牌號；三是調整了TC4絲材的力學性能指標。
本標準中純鈦結構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 B348兩個標準的最高要求保持一致，屬國際先進水平。
TC4絲材指標與ASTM B348和ASTM B863比較，規格大于4.8mm的絲材的力學性能指標與ASTM相同；規格在4.0～4.8mm的絲材，指標高于ASTM B863；規格不大于4.0mm的絲材，由于每個國家采用的試驗方法有差異，所以塑性指標有差異，但兩標準都能遵循客觀變化規律，即隨著絲材規格減小，塑性指標降低。總體來說，GB/T3623的技術水平不低于ASTM標準。
TC4ELI結構絲材引用了ASTM F136的指標。焊絲的化學成分引用AWS A5.16-2004，對雜質元素比ASTM F136標準要求更嚴。
六、與現行法規、標準的關系
當前我國鈦及鈦合金絲材標準有兩個，除本標準之外，另一個是國家軍用標準GJB2219《鈦及鈦合金緊固件用絲材》，兩個標準使用的場所和產品形式均不同，所以兩者之間并無沖突。
七、實施標準的要求和措施的建議
本標準與原標準有明顯的差別，特別是同牌號純鈦與原先的成分差異很大。化學成分的差異決定了性能的差別，所以在選材時應特別注意成分及對應的性能。
八、參考資料清單
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
