《钛及钛合金棒材》
紧固件用钛及钛合金棒材和丝材技术要求
供应状态
退火（M） 热加工（R）、固溶（ST） 热加工（R）、退火（M）
直径
2.0～10.0 6.0～20.0 3.0～20.0
长度 ≥1000
4.2 化学成分
4.2.1 棒材和丝材的化学成分应符合 GB/T 3620.1 的规定。 4.2.2 需方从棒材和丝材上取样进行化学成分复验时，化学成分允许偏差应符合 GB/T 3620.2 的规定。
紧固件用钛及钛合金棒材和丝材技术要求
1 范围
本文件规定了紧固件用钛及钛合金棒材和丝材的要求、试验方法、检验规则和包装、标志、运输、 贮存及随性文件与订货单（或合同）内容。
本文件适用于紧固件用钛及钛合金棒材和丝材（以下简称棒材和丝材）。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是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。
钛合金棒材标准
钛合金棒材标准《钛合金棒材标准，你了解多少？》嘿，各位小伙伴们！你们知道吗？在材料的奇妙世界里，钛合金棒材就如同超级英雄一般的存在！它们有着至关重要的使命，而钛合金棒材标准就是它们的“超级秘籍”，要是不了解，那可就像超级英雄失去了超能力，变得平平无奇啦！一、强度的较量：“大力水手的菠菜罐头”在钛合金棒材的世界里，强度就是那个能让它扛起重担的关键呀！“嘿，钛合金棒材要是没了足够的强度，那可就像大力水手没了菠菜罐头，怎么有力气去应对各种挑战呢！”强度就如同棒材的“内功”，决定了它能承受多大的压力和拉力。
我们可以把强度想象成一座坚固的桥梁，只有足够坚固，才能让车辆安全通过。
而优质的钛合金棒材，在标准的要求下，必须拥有出色的强度，这样才能在各种高要求的领域中一展身手，比如航空航天、医疗器械等，成为真正的“大力士”！比如那些用于制造飞机关键部件的钛合金棒材，强度不够的话，那可不得了，说不定飞着飞着就出问题啦！二、化学成分的奥秘：“元素魔法师的配方”哇哦，化学成分可是钛合金棒材的秘密武器呢！“哎呀呀，化学成分就像是元素魔法师的配方，稍有差错可就变不出厉害的魔法啦！”钛、铝、钒等元素的比例至关重要，就像调配魔法药水一样，比例不对，效果就大打折扣。
这些化学成分的精准控制，确保了钛合金棒材拥有良好的性能。
比如钛元素赋予了它耐腐蚀的特性，铝元素增加了它的强度和硬度，而钒元素则让它更加坚韧。
想象一下，如果化学成分乱了套，就像魔法药水变成了奇怪的混合液，那钛合金棒材还能发挥出应有的作用吗？当然不行啦！所以在标准中，对化学成分的要求可是非常严格的哦！三、尺寸精度的挑战：“毫米级的舞蹈家”尺寸精度呀，那可是钛合金棒材的精细活儿！“嘿，这尺寸精度就像是在跳一场毫米级的舞蹈，稍有偏差就会乱了舞步哦！”每一根钛合金棒材都要在尺寸上达到极高的精度，不能太粗也不能太细，不能太长也不能太短。
这就好像是在制作一件极其精美的工艺品，每一个细节都要完美无瑕。
国家标准《紧固件用钛及钛合金棒材和丝材》(讨论稿)编制说明
紧固件用钛及钛合金棒材和丝材（GB/T XXXXX -XXXX）编制说明（讨论稿）2021-06《紧固件用钛及钛合金棒材和丝材》编制说明（讨论稿）一、工作简况(一)任务来源根据国家标准化管理委员会《关于下达2020年第二批推荐性国家标准计划的通知》（国标委发〔2020〕37号）要求，国家标准《紧固件用钛及钛合金棒材和丝材》制定项目由全国有色金属标准化技术委员会归口，项目计划编号：20202822-T-610，项目周期为24个月，计划完成年限为2022年7月，标准项目由宝钛集团有限公司、宝鸡钛业股份有限公司、有色金属技术经济研究院有限责任公司等单位负责起草。
(二)主要参加单位和工作组成员及其所作的工作2.1 主要参加单位情况标准主编单位宝钛集团有限公司在标准的编制过程中，能积极主动收集国内外相关标准，负责项目的总体实施和策划，能够带领编制组成员单位认真细致修改标准文本，征求多家企业的修改意见，编制实测数据统计表，公司能够带领编制组成员单位认真细致修改标准文本，征求多家企业的修改意见，最终带领编制组完成标准的编制工作。
宝鸡钛业股份有限公司、有色金属技术经济研究院有限责任公司等单位积极参加标准调研工作，针对标准的讨论稿和征求意见稿提出修改意见，主要负责标准中术语的编写和把关。
2.2 主要工作成员所负责的工作情况本标准主要起草人及工作职责见表1。
(三)工作过程1. 预研阶段2019年1月至2020年1月，由宝钛集团有限公司及宝鸡钛业股份有限公司对国内紧固件用钛及钛合金棒材和丝材现状调研，同时收集相关国内外实物并做对比，在实物对比和标准现状分析的基础上，起草《紧固件用钛及钛合金棒材和丝材》标准项目建议书、标准草案及标准立项说明等材料。
2. 立项阶段2020年4月，宝钛集团有限公司向全体委员提交了《紧固件用钛及钛合金棒材和丝材》标准项目建议书、标准草案及标准立项说明等材料，全体委员会议论证结论为同意行业标准立项。
大规格钛及钛合金棒材标准
大规格钛及钛合金棒材标准
本标准适用于直径不小于20mm的大规格钛及钛合金棒材，包括
α和α+β型钛合金。
2.技术要求
2.1 化学成分：钛及钛合金应符合下表规定的化学成分要求。
2.2 机械性能：钛及钛合金棒材应符合下表规定的机械性能要求。
2.3 其他要求：钛及钛合金棒材应符合下列要求：
(1) 表面质量：棒材表面应平整、光滑，无明显裂纹、划痕和氧化皮。
(2) 尺寸偏差：棒材直径和长度应符合设计要求，偏差应符合下表规定。
3.试验方法
3.1 化学成分：化学成分检验应按照国家标准进行。
3.2 机械性能：机械性能试验应按照国家标准进行，棒材应从热加工的同一块材料中取样。
4.检验规则
4.1 检验员：检验员应经过专门培训，具有检验资格证书。
4.2 检验方法：检验应按照国家标准进行。
4.3 检验结果：钛及钛合金棒材的化学成分、机械性能等技术指标不得低于本标准规定的要求。
5.标志、包装、运输和贮存
5.1 标志：棒材应标明钛及钛合金种类、直径、长度、批号等信
息。
5.2 包装：棒材应包装牢固，防潮、防锈。
5.3 运输：棒材在运输过程中应防震、防摔、防划。
5.4 贮存：棒材应储存在干燥、通风、无腐蚀性气体的库房中，避免受潮、受热、受压。
以上是大规格钛及钛合金棒材的标准，供相关企业和单位参考使用。
全方位的讲解钛及钛合金材料_钛及钛合金_
160
5 级 MHT-200 98.5 0.40 0.06 0.30 0.05 0.10 0.30 0.08 0.15 0.030
200
化学成分
牌号
Ti
组
Fe
TA0 工业纯钛 余量 0.15 TA1 工业纯钛 余量 0.25 TA2 工业纯钛 余量 0.30 TA3 工业纯钛 余量 0.40
4. 钛合金
所以，实际再结晶退火温度：工业纯钛为 650-700℃； TC4 钛合金为 800-850℃。
（2） 消除应力退火 消除金属材料因变形加工、切削加工、焊接加工及深加工制造 等过程引起的内部应力，又不发生再结晶的退火称为消除应力退火。 如：工业纯钛消除应力退火温度 550-600℃，TC4 钛合金消除应 力退火温度 550-600℃。 4. 加热 （1） 非真空加热
产品的出炉温度＜200℃才能保证钛的表面不被氧化， 呈银白色的金属钛本色。
3. 退火 对产品加热到适合温度，保温一定时间，使其冷却，获
得接近平衡状态组织的热处理工艺称为退火。 退火目的是均匀化学成分，改善机械性能和工艺性能。例如：
消除因加工引起的硬化、如消除内应力、如实现再结晶、如真空退火 除气（一般是氢气）等。
江西工埠集团 詹小辉
（1）再结晶退火 对冷变形和热变形的金属加热到高于再结晶温度，使其破碎的
晶粒和拉长的晶粒重新成核并长大成为细小的等轴晶粒，不禁消除了 加工引起的硬化，还恢复了加工变形能力，这称为再结晶退火。
考虑再结晶退火温度受产品变形率和原始晶粒的大小等影响因 素，再结晶温度要比理论讲的再结晶温度高出 100-150℃为宜。
江西工埠集团 詹小辉
长发生了塑性变形称为压。
②轧制
使用两个旋转的轧辊之间的空隙或模具孔，对钛坯料加力，使
(国际贸易)出口用钛及钛合金棒材B
牌号
状态
室温力学性能不小于
σb
MPa(Ksi)
σ0.2
MPa(Ksi)
δ4D
%
ψ
%
GR.1
退火（M）
241（35）
172（25）
24
30
GR.2
345（50）
276（40）
20
30
GR.3
448（65）
379（55）
18
30
GR.4
552（80）
483（70）
15
25
GR.5
896（130）
827（120）
5.1.2直径不小于25.4mm的棒材，仍应距棒材壹端50mm以内刻上或印（写）上锭号。
5.1.3合同中对产品的标记另有要求时，应按合同中规定执行。
5.2包装
合同中对产品的包装、包装材料或包装箱的结构、技术要求有规定时，应按合同的规定执行，当合同中对包装没有要求时，可按下述规定执行。
5.2.1棒材应以木箱包装。每根应平放于木箱内，每层棒材中间再衬以防潮湿，衬纸应当搭接。不同规格（或不同批次）的产品装入同壹箱内，应分别捆、包，不得想混。
N/BS5303-2002
温力学性能的试验结果，尺寸、外形、超重及表面质量的检验结果，以证明所交付的棒材符合ASTMB348-2000的要求。当合同中没有要求时，残余元素的分析结果、低倍组织及超声波探伤的检验结果不必报出。室温力学性能的实验结果，应取2个试样合格结果的平均值报出。质量证明书中仍应包括产品的牌号、锭号、批号、尺寸规格、状态、数量（根数、毛重、净重）、对外合同号（外贸处下厂内合同时应注明）、技术标准编号（ASTMB348-2000）\生产厂标识（BAOJI）、检察员印鉴和检查日期。合同注明时，应按英制出证。
钛及钛合金棒材标准
钛及钛合金棒材标准《钛及钛合金棒材标准：钛棒世界的“通关秘籍”》嘿，你知道吗？在金属材料的“魔法王国”里，钛及钛合金棒材就像是一群神秘而强大的“超级战士”。
可是，就像超级英雄也得遵循一定的规则才能拯救世界一样，钛及钛合金棒材也有自己的标准，要是不遵守这个标准，那在钛棒的应用世界里可就像是没带武器就闯进了“黑暗森林”，到处都是“危险陷阱”！这个标准超级重要，因为它关乎着从航空航天这些高大上的领域，到我们日常生活中的小零件等各个方面的安全和质量呢。
一、“尺寸大观园：长短粗细有讲究”在钛及钛合金棒材的世界里，尺寸可不能是个“马马虎虎”的事情。
就好比你去买衣服，尺寸不对那衣服要么穿不上，要么松松垮垮像个“麻袋”。
钛棒的长度和直径就像是它们的“身材数据”。
比如说在航空航天领域，那些钛棒就像是精密仪器中的“关键骨骼”，要是长度或者直径出现了“低级失误大赏”，就像人的骨头长短不一或者粗细不对，整个结构可就摇摇欲坠啦。
例如在飞机发动机的制造中，钛棒的尺寸必须精确到微米级别，差一点都可能导致发动机在高空中“闹脾气”，这可不是闹着玩的，绝绝子！二、“化学成分大联盟：元素的和谐共处”钛及钛合金棒材中的化学成分就像是一个超级“元素联盟”。
“钛”当然是这个联盟的“盟主”啦，但也离不开其他元素小伙伴的支持。
这里面的元素搭配可不能是“乱炖一锅粥”。
比如说，铝元素在这个联盟里就像是“智慧军师”，它能提高钛合金的强度。
如果把钛合金棒材比作一个“超级战队”，那么其他元素就像是战队里不同技能的队员，每个队员的比例都要恰到好处。
要是某个元素比例失调，就像战队里某个队员突然“发疯”，整个钛棒的性能就会受到严重影响。
就像在海洋工程中使用的钛合金棒材，如果化学成分不达标，在海水这个“腐蚀大魔王”的攻击下，钛棒很快就会败下阵来，yyds的耐腐蚀性能可就不复存在喽。
三、“机械性能舞台：力量与韧性的表演”钛及钛合金棒材的机械性能就像是在一个大舞台上的表演。
出口用钛及钛合金棒材B348
N/BS5303-2002
2.3.2 棒材的定尺或者倍尺在不定尺长度范围内。定尺长度的同意偏差为+10mm（直径大于120mm 时为+15mm，0mm）；倍尺长度还应计入棒材切断时的切口量，每一切口量为5mm。定尺或者倍尺长度应在合同中注明。
2.3.3 棒材两端应锯切平整，切斜应不大于5mm。
2.3.4棒材应平直，在任意1524mm长度上的弯曲度应不大于3.18mm，总长度上的弯曲度应不大于2.08X总长度（米数）mm。
3.4低倍组织的检验应按GB/T 5168的规定进行。
3.5尺寸、外形用相应进度的测量具进行测量。
3.6表面质量用目视进行检查。
4检验规则
4.1检查与验收
产品应由供方技术监督部门检验，并保证产品质量符合本标准的要求。
4.2组批
产品应成批提交验收。每批产品应由同一牌号、同一锭号、同一规定、同一制造方法、同一生产状态与同一生产周期的产品构成。
±0.27
0.40
>31.75～34.93
±0.30
0.45
>34.93～38.10
±0.35
0.53
>38.10～50.80
±0.39
0.58
>50.80～63.50
+0.79,0
0.58
>63.50～88.90
+1.19,0
0.88
>88.90～114.30
+1.58,0
1.16
>114.30～139.70
表4
牌号
状态
室温力学性能不小于
σb
MPa(Ksi)
σ0.2
MPa(Ksi)
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《钛及钛合金棒材》编制说明
（送审稿）
（2006年12月）
钛及钛合金棒材
一、任务来源及计划要求
根据全国有色金属标准化技术委员会《关于下达2006～2008年有色金属国家标准修订计划的通知》（有色标委[2006]第13号）的要求，由宝钛集团有限公司、宝鸡钛业股份有限公司负责修订GB/T 2965－1996《钛及钛合金棒材》。
按要求于2006年完成修订任务。
二、编制过程（包括编制原则、工作分工、征求意见单位、各阶段工作过程等）
1、编制原则
在现行标准的基础上，结合近些年来钛及钛合金棒材的研制成果及生产、使用的实际情况，参考宝钛集团有限公司与国内使用单位签订的相关的产品协议标准，并充分考虑现行标准在执行过程中产生的问题进行修订。
1）根据国家标准GB/T 3620.1《钛及钛合金牌号与化学成分》的修订情况，将工业纯钛棒材的牌号相应修订为TA1、TA2、TA3和TA4（分别对应ASTM标准的Gr.1、Gr.2、Gr.3和Gr.4）；并新增TC4 ELI、TA13、TA15和TA19等钛合金牌号。
2）扩大了棒材的尺寸范围：最小直径或截面厚度从8mm降为＞7mm；棒材的最大规格由200mm增大到230mm；退火态棒材的长度范围扩大为300mm～3000mm。
3）依据ASTM B348-06ε1标准，补充了TA1、TA2、TA3、TA4和TC4 ELI 的力学性能指标；根据相关协议标准，确定TA13、TA15和TA19钛合金棒材的力学性能指标。
4）增加了所有牌号钛棒材的规定非比例延伸强度R p0.2指标。
5）提高了棒材的直径或截面厚度的尺寸允许偏差要求。
6）增加了机加工棒材的表面粗糙度要求。
2、分工
本标准由宝钛集团有限公司和宝鸡钛业股份有限公司起草。
3、征求意见单位
本标准在中国有色金属标准计量质量研究所网站公开征求意见。
4、各阶段工作计划
2005年6月～2006年4月调研；
2006年5月～2006年7月提出标准草案；
～2006年11月标准征求意见，形成讨论稿并完成标准的预审；
～2006年12月完成标准送审稿。
三、调研和分析工作的情况
GB/T2965－1996自发布实施以来，在钛及钛合金棒材产品的订货、生产和检验方面发挥了重要的作用，有力地促进了钛及钛合金棒材的工业应用，并加速了其贸易的发展。
但近些年来，钛及钛合金在各领域的应用日趋广泛，新型钛合金的研究、试制及工业化生产工作也取得了很大的进展，目前TA13、TA15和TA19合金均已通过鉴定，由科研试制生产转为工业批量生产，应用于飞机和航空发动机，目前需求量逐年增加。
近些年来的生产与使用情况表明，其生产工艺成熟，产品质量稳定可靠，所以拟将该三种牌号纳入国家标准。
TC4 ELI合金由于具有良好的损伤容限，使用量也越来越大，拟参照ASTM B348 中Gr.23牌号的指标，将该牌号也纳入国家标准中。
随着某些重点型号的启动，由一航材料院牵头，对TC6钛合金的热处理制度进行了深入的研究，研究了普通退火、等温退火等热处理对相应产品性能的影响，得到的性能数据表明，普通退火棒材的性能良好，完全可以满足相关产品的要求，现已修订了型号技术条件，纳入了普通退火处理。
本次修订参照了相关技术协议，增加TC6合金的普通退火热处理及其对应的性能指标。
四、主要技术内容的说明
1、化学成分
本标准中的化学成分仍引用GB/T3620《钛及钛合金牌号和化学成分及成分允许偏差》。
由于GB/T3620修订时对纯钛的4个牌号是参照美国ASTM材料标准中纯钛成分和ISO外科植入物钛材标准进行改进和调整的，所以本标准中纯钛从表示方式和成分上都与ISO和ASTM标准保持一致。
保证了我国钛材更利于推向国际市场。
纯钛四个牌号与ISO和ASTM标准中纯钛牌号一一对应关系为：TA1对应Gr.1, TA2对应Gr.2, TA3对应Gr.3, TA4对应Gr.4。
本标准新增的TA13、TA15 、TA19和TC4 ELI四种钛合金，原GB/T3620.1未涉及到，但在修订GB/T3620.1已将该牌号加入。
其化学成分的范围具体见下表规定。
表1 新增四种钛合金的化学成分％
2、力学性能
标准修订后的室温力学性能指标见如下表2，高温拉伸和持久性能见表3。
表2 钛合金的室温力学性能
表3 钛合金棒材的高温力学性能
力学性能指标修订及其理由如下：
1)大量生产和检验中的数据表明，原标准中的R p0.2指标完全可满足使用要求，在生产过程中也可达到，指标较为合理，故本次修订时把原标准中规定的力学性能选作指标R p0.2，规定为一项考核指标。
2)由于GB/T 3620中工业纯钛的牌号及其化学成分发生了变化，因此本标准也相应采纳了新的工业纯钛牌号，并相应调整了棒材的力学性能指标。
本标准参照ASTM B348-05ε1《钛及钛合金棒材规范》的性能指标，对纯钛棒材的力学性能进行了调整和规定。
3)新增TA13、TA15、TA19和TC4 ELI合金的力学性能。
本标准参照相关协议引用了其室温拉伸、高温拉伸和持久性能指标。
依据ASTM B348-05ε1标准中的对应牌号Gr.23，增加了TC4 ELI牌号的力学性能指标。
TA13：试样热处理制度参照GJB3763A-2004，规定为780℃～800℃，保温0.5h～2h，空冷；室温力学性能指标参照相关的产品技术条件确定。
TA15：试样热处理制度参照GJB3763A-2004，为700℃～850℃，保温1h～4h，空冷。
室温、高温力学性能指标依据相关技术协议，并与GJB 2218（修订稿）中TA15钛合金通用棒材相同。
TA19：试样热处理制度参照GJB 2218（修订稿），与GJB3763A-2004规定（Tβ-15～30℃，保温1h～2h，空冷；595℃，保温8h，空冷）基本一致。
室温和高温力学性能指标与相关协议及GJB 2218（修订稿）中的指标相同。
TC4 ELI：性能与ASTM B348-05ε1《钛及钛合金棒材规范》中Gr.23的性能指标相同。
3、规格范围及尺寸允许偏差
近几年，市场需求更宽广，原标准规定的长度已远不能满足实际需求，同时各钛材加工企业装备水平不断提高和完善，根据国内现有的装备条件和实际生产情况，对棒材规格范围及尺寸允许偏差进行了修订。
a. 扩大了棒材的尺寸范围
最小直径或截面厚度从8mm降为＞7mm；棒材的最大直径从200mm扩大到230mm；将退火态棒材的不定尺长度从300~2000mm扩大为300~3000mm。
b. 提高了棒材直径或截面厚度的尺寸允许偏差要求
调整简化了尺寸允许偏差中的直径或边长的组距范围，相应提高了尺寸允许偏差要求，热加工棒材尺寸允许偏差见表4，车（磨）光及冷加工棒材的尺寸允许
偏差见表5。
表4 热加工棒材尺寸允许偏差单位为毫米
表5 车（磨）光及冷加工棒材的尺寸允许偏差单位为毫米
4、表面状况
根据超声波检验对棒材表面质量的要求和实际生产水平，规定了机加工棒材的表面粗糙度要求Ra值不大于3.2μm。
5、超声波同时、组织检验及外观质量方面的规定，与原标准一致。
6、用于工业纯钛的牌号、化学成分改变，其室温力学性能指标相应进行调整，为便于进行新、旧标准的对比，满足用户使用时选材需要，并保持标准的连续性，新增了资料性附录B原标准中工业纯钛的牌号、化学成分及室温力学性能。
五、验证试验的情况和结果
原标准经10年的生产、检验和用户使用证明，其各项指标基本合理。
本次修订中，调整的工业纯钛牌号和TC4 ELI钛合金，化学成分与美国ASTM标准一致，力学性能指标参照ASTM B348-05ε1制定，经过多年来大批生产及检验情况证明，各项指标合理。
新增TA13、TA15和TA19牌号，其各项指标均是在相应的协议标
准基础上确定，也已经过大量的生产、检验及用户使用，结果表明各项指标合理，完全可满足标准及用户使用要求。
六、与国外同类标准的对比分析
国外钛及钛合金棒材产品的标准主要有：美国材料与试验协会标准ASTM B348-05ε1《钛及钛合金棒材规范》，
本标准的修订主要有三个方面，一是对原标准中纯钛的成分进行了改进，与国际标准和美国ASTM标准的成分一致；二是增加了4个牌号并对其力学性能进行了规定。
本标准中纯钛结构丝材在成分范围上与国外牌号保持一致，性能与ASTM B348两个标准保持一致，属国际先进水平。
七、与现行法规、标准的关系
当前我国发行的国家级钛及钛合金棒材标准有两个，除本标准之外，另一个是国家军用标准GJB2218《航空用钛及钛合金棒材及锻坯》，两个标准使用的场所和产品形式均不同，所以两者之间并无冲突。
八、实施标准的要求和措施的建议
由于纯钛牌号与化学成分进行了较大的修改，化学成分的差异决定了性能的差别，本标准与原标准的性能相应进行了较大的修改，所以在选材时应特别注意成分与对应的性能。
九、其他要说明的事项
本标准根据新版标准要求增加了前言、订货单内容等，并对标准格式进行了编辑修改。
十、参考资料清单
略
《钛及钛合金棒材》标准编制组
2006-12-26。