3航空航天用高溫鈦合金材料加工技術(shù)規(guī)范本文件規(guī)定了航空航天用高溫鈦合金材料加GB/T228.1金屬材料拉伸試驗(yàn)第1部分：室溫GB/T2828.1計(jì)數(shù)抽樣檢驗(yàn)程序第1部分：GB/T3620.1鈦和鈦合金牌號和化學(xué)GB/T4340.1金屬材料維氏硬度試驗(yàn)第1部GB/T4340.2金屬材料維氏硬度試驗(yàn)第2部分：硬度計(jì)的GB/T4340.3金屬材料維氏硬度試驗(yàn)第3部分：標(biāo)準(zhǔn)硬高溫鈦合金hightemperatureti斷后伸長率percentageelongati)A——斷后伸長率，用%表示；L——原始標(biāo)距，單位為毫米（mm)Z——斷面收縮率，用%表示；S——斷裂后試樣橫截面積，單位為平方毫米（mm24s0——原始橫截面積，單位為平方毫米（mm2）。4原材料選擇與處理4.1材料選擇航空航天用高溫鈦合金材料應(yīng)符合GB/T364.2加工工藝4.2.1切削加工切削速度應(yīng)控制在30~80m/min，進(jìn)給量應(yīng)控制在0.05~0.1554.2.2熱處理750℃~850℃,1h～4h,空冷700℃~850℃,1h～4h,空冷955℃~985℃,保溫1h～2h,空冷；575℃~605℃,保溫8h,空冷700℃~850℃,1h～4h,空冷700℃~850℃,1h～4h,空冷700℃~800℃,1h～4h,空冷860℃~920℃,保溫1h～2h；隨爐或轉(zhuǎn)爐冷卻至600℃~650℃,保溫2h,空冷950℃~970℃,保溫1h～4h，空冷；530℃~570℃,保溫6h～24h，空冷。首次退火溫度允許在β轉(zhuǎn)變溫度以下30℃~50℃范圍內(nèi)調(diào)整度以下20℃~50℃范圍內(nèi)調(diào)整5.1拉伸試驗(yàn)5.1.1.1一般要求d)試樣原始標(biāo)距與橫截面積的關(guān)系應(yīng)符合公式（3）的·····································································L0——原始標(biāo)距,單位為毫米（mmk——比例系數(shù)；s0——原始橫截面積，單位為平方毫米（mm2）。65.1.1.2經(jīng)機(jī)加工的試樣a)試樣的夾持端與平行長度的尺寸不相同時(shí)，它們之間應(yīng)以過渡弧連接。若未對過渡半徑進(jìn)行b)試樣夾持端的形狀應(yīng)適合試驗(yàn)機(jī)的夾頭。試樣軸線應(yīng)與力的作用線重合；c)試樣平行長度或試樣不具有過渡弧時(shí)夾頭間的自由長度應(yīng)大于原始標(biāo)距。5.1.1.3不經(jīng)機(jī)加工的試樣a)試樣為未經(jīng)機(jī)加工的產(chǎn)品的一段長度或試棒時(shí)，兩夾頭間的長度應(yīng)足夠，以使原始標(biāo)距的標(biāo)b)鑄造試樣應(yīng)在其夾持端和平行長度之間以過渡弧連接。此弧的過渡半徑尺寸可能很重要，應(yīng)在相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定。試樣夾持端的形狀應(yīng)適合于試驗(yàn)機(jī)的夾頭，試樣軸線應(yīng)與力的作用線重合，平行長度（L?)應(yīng)大于原始標(biāo)距（L?)。5.1.1.4原始橫截面積的測定a)宜在試樣平行長度區(qū)域以足夠的點(diǎn)數(shù)測量試樣的相關(guān)尺寸；b)應(yīng)測量試樣橫截面積時(shí)，在試樣平c)原始橫截面積（S?)是根據(jù)測量的實(shí)際尺寸計(jì)算橫截面積的平均值；e)用于測量原始橫截面積的所有測量裝置應(yīng)按照適當(dāng)?shù)哪芩菰粗羾覝y量系統(tǒng)的參考標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行5.1.2.1設(shè)定試驗(yàn)力零點(diǎn)5.1.2.2試樣的夾持方法c)應(yīng)施加不超過規(guī)定強(qiáng)度或預(yù)期屈服強(qiáng)度的5%相應(yīng)的預(yù)拉力確保試樣與夾頭對中。5.1.2.3基于應(yīng)變速率的試驗(yàn)速率5.1.2.3.1通則5.1.2.3.1.1方法A是為了減小測定應(yīng)變速率敏感參數(shù)（性能）時(shí)的試驗(yàn)不確定，本文件閘述了兩種不同類型的應(yīng)變7---方法A2開環(huán),應(yīng)變速率（eLe）是根據(jù)平行長度估計(jì)的,即通過控制平行長度與需要的應(yīng)變速率相料呈現(xiàn)出的Portevin-l.eChatelier鋸齒屈服效應(yīng)）或發(fā)生縮頸時(shí),力值能保持名義的恒定,應(yīng)變速率會存在不同。隨著力值的增加,試驗(yàn)機(jī)系統(tǒng)的柔度可能會導(dǎo)致實(shí)際的應(yīng)變速率明顯低于應(yīng)變速率的設(shè)定5.1.2.3.1.3試驗(yàn)速率應(yīng)符合以下要求：a)除非另有規(guī)定,否則可以用任何方便的試驗(yàn)速率達(dá)到相當(dāng)于預(yù)期屈服強(qiáng)度一半的應(yīng)力。此后直至的測定應(yīng)一直按照規(guī)定的應(yīng)變速率（或方法A2根范圍需要在試樣上裝夾引伸計(jì)測量試樣延伸,消除拉伸試驗(yàn)機(jī)柔度的影響,以準(zhǔn)確控制應(yīng)變速b)在不連續(xù)屈服期間,應(yīng)選用平行長度應(yīng)變速率的估計(jì)值。在這一范圍內(nèi)應(yīng)不能使用裝夾在試樣范圍可以保持要求的平行長度應(yīng)變速率的估計(jì)5.1.2.3.2測定上屈服強(qiáng)度（Rd）或規(guī)定延伸強(qiáng)度（Rp,Rs和Rt）的應(yīng)變速率在測定ReH、Rp,Rs和Rt時(shí),應(yīng)變速率（eLe）應(yīng)盡可能保持恒定。在測定這些性能時(shí)，應(yīng)選用下面兩注：如果試驗(yàn)機(jī)不能直接進(jìn)行應(yīng)變速率控制,應(yīng)采用方法A2。5.1.2.3.3測定下屈服強(qiáng)度（Rd）和屈服點(diǎn)延伸率（Ae上屈服強(qiáng)度之后,在測定下屆服強(qiáng)度和屈服點(diǎn)延伸率時(shí),應(yīng)保持下列兩種范圍之一的平行長度應(yīng)變5.1.2.3.4測定抗拉強(qiáng)度（Rm斷后伸長率（A最大力下的總延伸率（Agt最大力下的——范圍2：eLe=0.00025s-1,相對偏——范圍3：eLe=0.002s-1,相對偏差±——范圍4：eLe=0.0067s-1,相對偏差±20%（0.4min,相對偏差士20%）（如果沒有其他規(guī)定，推薦注：如果拉伸試驗(yàn)只測定抗拉強(qiáng)度,范圍3或范圍4內(nèi)的任一平行長度應(yīng)變速5.2硬度測試應(yīng)按照GBT4340.1規(guī)定方法進(jìn)行。將頂部兩相對面具有規(guī)定角度的正四棱錐金剛石壓頭用一定的8注2：為便于應(yīng)用,本文件已采納國際計(jì)量委員會（CIPM）下的質(zhì)量及相關(guān)量咨詢委員會（CCM）框架下的硬度工作5.2.2.1硬度計(jì)硬度計(jì)應(yīng)符合GB/T4340.2和JJG5.2.2.2壓頭壓頭應(yīng)采用具有方形基面的正四棱錐金剛石，并符合GB/T43405.2.2.3對角線測量系統(tǒng)b)壓痕測量系統(tǒng)宜能夠?qū)蔷€放大到視場的25%～75%。很多物鏡在視場邊緣是c)如果采用相機(jī)的對角線測量系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)考慮了光學(xué)測量系統(tǒng)視場的限制，則該系統(tǒng)測應(yīng)考慮顯微光學(xué)系統(tǒng)的分辨率、測量標(biāo)尺的數(shù)字分辨率以及適用時(shí)任何階段移動(dòng)的a)待測表面：除非產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中另有規(guī)定，試樣表面應(yīng)平坦光滑，試驗(yàn)面上應(yīng)無氧化皮及外來污物，尤其不應(yīng)有油脂。試樣表面的質(zhì)量應(yīng)保證壓痕對角線長度的測量精度。對于硬質(zhì)合金樣b)試樣制備：制備試樣時(shí)應(yīng)采取合適的表面加工方式，以避免過熱或冷加工損傷表面或改變樣品表面硬度；由于顯微維氏硬度壓痕很淺，在制備試樣時(shí)應(yīng)采取特殊措施。應(yīng)根據(jù)材料特性c)試樣厚度：試樣或試驗(yàn)層厚度應(yīng)大于等于壓痕對角線長度的1.5倍。試驗(yàn)后試9注：壓痕深度大約為對角線長度的1/7（0.14d)不穩(wěn)試樣的支承：對于小橫截面或形狀不規(guī)則的試樣，宜使用類似金相的鑲嵌專用支承臺。支承材料宜充分支承試樣，保證在加力過程中試樣不5.2.5.1測試表面的對正測試表面與壓頭軸線垂直度誤差應(yīng)小于0.5°,當(dāng)測試表面與壓頭軸線不垂直時(shí)，測量無效。5.2.5.2壓痕位置5.2.5.3測量涂層橫截面時(shí)的壓痕方向和間距屬、鉛和錫及其合金，應(yīng)至少為壓痕平均對角線長度的3倍。測試疊層材料時(shí)，為了確定壓痕間距，應(yīng)5.2.5.4預(yù)防振動(dòng)對于低作用力下的小壓痕，應(yīng)排除振動(dòng)影響。應(yīng)根據(jù)GB/T4340.3中的要求使用與試驗(yàn)表面硬度相5.2.5.5試驗(yàn)力的選擇應(yīng)使用與覆蓋層厚度相匹配的最大力，僅當(dāng)使用相同的試驗(yàn)力時(shí)，才可能獲得可比當(dāng)測試垂直于涂層表面時(shí)，應(yīng)選擇施加的力，使涂層厚度不小于壓痕對角線尺X2——最小覆蓋層厚度，單位為微米(μm5.2.5.6測量比較獲得的顯微壓痕值應(yīng)大于施加大于9.807N的力時(shí)的硬度測量值。為了確保在比較覆蓋層兩個(gè)不同以表明在何處進(jìn)行了試驗(yàn)和參考測量，并應(yīng)在試驗(yàn)報(bào)告中在有效表面上規(guī)定的參考區(qū)域內(nèi)為每個(gè)試樣取不少于5個(gè)壓痕，記為H1、H2…..、Hn，按數(shù)量級遞=（H1+H2+…+Hn）/n······················································（4）——硬度值；Hn——第n個(gè)壓痕值；n——試驗(yàn)次數(shù)。CV=100*S/····································································（5）CV——變異系數(shù)，%；注：變異系數(shù)通常小于5%，如果獲得更大的值，則應(yīng)在試驗(yàn)報(bào)告中報(bào)告。范圍