1 范围
本标准适用于制造外科植入物用的钛及钛合金板材、棒材和丝材。
2 引用标准
下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方面探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB 228—87 金属拉伸试验方法
GB 232—88 金属弯曲试验方法
GB 3623—83 钛及钛合金丝
GB 5168—85 两相钛合金高、低倍组织检验方法
GB 6394—86 金属平均晶粒度测定方法
GB 6397—86 金属拉伸试验试样
GB 8180—87 钛及钛合金加工产品的包装、标志、运输和储存
GB/T 2965—1996 钛及钛合金棒材
GB/T 3621—94 钛及钛合金板材
GB/T 4698—1996 海绵钛、钛及钛合金化学分析方法
3 合同内容
本标准所列材料的定货合同应包括下列内容:
3.1材料名称。
3.2材料牌号。
3.3材料状态。
3.4尺寸。
3.5重量。
3.6标准编号、年代号。
4 要求
4.1产品分类
产品的牌号、状态和规格应符合表1的规定。
表1 产品的牌号、状态、规格
牌号 品种 状态 规格,mm
TA0、TA1、
TA2、TA3
TC4 板 热轧(R),退火状态(M) 厚4.1~10.0
冷轧(Y),退火状态(M) 厚0.8~4.0
棒 热加工(R),退火状态(M) 直径8~7.5
TA1 丝 退火状态(M) 直径0.6~6
4.2材料
4.2.1用于制作板材,棒材和丝材的铸锭应采用真空自耗电弧炉熔炼,熔炼次数不得少于两次.
4.2.2自耗电极禁止采用钨极氩弧焊接.
4.3化学成分
产品的化学成分应符合表2的规定。
表2 产品的化学成分
牌号 化学成分,%
TA1 Ti
基 Al
— V
— Fe
0.15 O
0.15 C
0.10 N
0.03 H
0.010 单个
0.1 总和
0.4
TA1 基 — — 0.25 0.20 0.10 0.03 0.010 0.1 0.4
TA2 基 — — 0.30 0.25 0.10 0.05 0.010 0.1 0.4
TA3 基 — — 0.40 0.30 0.10 0.05 0.010 0.1 0.4
TA4 基 5.5~6.76 3.5~4.5 0.30 0.20 0.08 0.05 0.010 0.1 0.4
注:
1 其他元素一般包括:Al、Sn、Mo、Cr、Mn、Zr、Ni、Cu、Si、Y(该牌号中含有的合金元素应除去)。
2 产品出厂时不检验其他元素,用户要求并在合同中注明时方可检验。
4.4尺寸及允许偏差
棒材、板材和丝材的尺寸及其允许偏差应分别符合GB/T 2965、GB/T 3621和GB3623的规定。
4.5力学性能和工艺性能
4.5.1产品的力学性能和工艺性能应在经热处理后的试样坯上测试。试样推荐的热处理制度如表3所示。供方可对热处理制度进行适当的调整。
表3 推荐的热处理制度
牌号 推荐的热处理制度
棒 板
TA0 650℃~700℃,保温1h,空冷 500℃~650℃,保温,0.5h~1h,空冷
TA1 650℃~700℃,保温1h,空冷 550℃~650℃,保温,0.5h~1h,空冷
TA2 650℃~700℃,保温1h,空冷 550℃~650℃,保温,0.5h~1h,空冷
TA3 650℃~700℃,保温1h,空冷 550℃~650℃,保温,0.5h~1h,空冷
TC4 700℃~800℃,保温l~2h,空冷 700℃~880℃,保温,0.5h~2h,空冷
4.5.2 板材的室温力学性能和工艺性能应符合表4的规定。 ( 略 )
4.5.3 棒材的室温力学性能应符合表5的规定。
表5 棒材的室温力学性能
牌号 规格
mm 抗拉强度﹠b
MPa 规定残余伸长应力﹠r0.2
MPa 伸长率﹠5
% 断面收缩率φ
不小于
TA0 8~75 280 170 24 30
TA1 8~75 370 250 20 30
TA2 8~75 440 320 18 30
TA3 8~75 540 410 15 25
TC4 8~50 895 825 10 25
>50~75 895 825 10 20
4.5.4丝材的力学性能报实测数据。
4.6金相组织
4.6.1棒材的横向低倍上,不允许有裂纹、气孔、金属或非金属夹杂物及其他肉眼可见的缺陷。
4.6.2纯钛产品的横向平均晶粒度不低GB 6394中的5级。
4.6.3 TC4钛合金产品的横向显微组织按附录A《TC4的钛合金金相组织分类评级图》评定,其组织类型应符合
A1—A9。
4.7表面质量
4.7.1板材、棒材和丝材表面质量的一般要求分别按GB/T 3621、GB/T 2965和GB 3623中的有关规定执行。需方对表面质量有特殊要求时,应经供需双方协商,并在合同中注明。
5 试验方法
5.1化学成分仲裁分析方法
产品的化学成分仲裁分析方法按GB 4698的规定执行。
5.2尺寸的测量方法
产品的尺寸应使用相应精度的量具进行测量。
5.3室温拉伸试验按GB 228中的规定进行,试样尺寸按如下规定。
a)厚度不大于4mm的板材,其拉伸试样应符合GB 6397中的P1或P2的规定;厚度大于4mm的板材,其拉伸试样应符合GB 6397中的R7或R8的规定。
b)棒、丝材的拉伸试样应符合GB 6397中的R7、R8、R17一种的规定。
5.3.1弯曲试验按GB 232的规定进行。采用15mm宽的试样,弯曲直径为板材的名义厚度的3倍。
5.4金相组织检验
金相组织检验参照GB 5168的规定方法进行。
5.5表面质量的检查
产品的表面质量用肉眼进行检查。
6检验规则
6.1检查和验收
6.1.1产品应由供方技术监督部门检验,保证产品质量符合本标准规定,并填写质量证明书。
6.1.2需方对收到的产品应按本标准的规定进行检验,如检验结果与本标准规定不符时,应在收到产品之日起三个月内向供方提出,由供需双方协商解决。
6.2组批
产品应成批提交检验。每批应由同一牌号、熔炼炉号、制造方法、状态、规格和热处理炉次的产品组成。
6.3检验项目
每批产品均进行化学成分、尺寸、力学性能、工艺性能(板材)、金相组织及表面质量的检验。
6.4取样位置和取样数量
6.4.1化学成分由供方在每批成品上任取一个试样进行氢含量的分析,其他成分以原铸锭的分析结果报出。需方在成品上任取试样分析化学成分。
6.4.2力学性能和工艺性能试验,每批板材任取两张,每张按测试项目各取一个横向试样,每批棒丝材任取两根,每根按测试项目各取一个纵向试样。
6.4.3金相组织判定的取样,每批产品任取一个横向试样,试样应经退火热处理。
6.4.4产品应逐件进行尺寸测量和表面质量的检验。
6.5重复试验
在化学成分、力学性能和工艺性能的检验中,如有一个试样的试验结果不合格,应从该批产品上取双倍试样进行该不合格项目的重复试验,若重复试验的结果仍有一个试样不合格则整批报废或逐个检验,合格者重新组批验收。
7 标志、包装、运输、储存
7.1产品标志
在已检验的产品上应打上(贴标签或挂标牌)如下标记:
a) 牌号、规格;
b) 供应状态;
c) 熔炼炉号;
d) 批号。
7.2包装、包装标志、运输、储存
产品的包装、包装标志、运输和储存应符合GB 8180的规定。
7.3质量证明书
每批产品应有质量证明书,注明:
a) 供方名称、地址;
b) 产品名称;
c) 牌号、状态和规格;
d) 熔炼炉号、批号;
e) 产品净重、件数;
f) 各项分析检验的结果及技术监督部门的印记;
g) 本标准编号、年代号;
h) 包装日期。