GB/T 35364-2017 潜水器用TA31合金锻件

公司简介
健明迪检测提供的GB/T 35364-2017 潜水器用TA31合金锻件,GB/T35364 2017是我国发布的国家标准《潜水器用TA31合金锻件》,报告具有CMA,CNAS认证资质。
GB/T 35364
2017是我国发布的国家标准《潜水器用TA31合金锻件》,其中所指的潜水器用TA31合金锻件可从以下维度定义: 1. 材质属性:以TA31钛合金为原料,这是一种适配深海环境的特种钛合金,兼具高强度、高韧性、优异耐海水腐蚀性能及良好低温性能,可耐受深海高压、腐蚀的严苛作业条件。 2. 工艺形式:通过锻造工艺制成的各类成型制品,包括饼材、环件、棒材、型材等多种形态,满足潜水器不同结构部位的加工需求。 3. 应用场景:专门用于制造潜水器(含载人潜水器、无人潜水器等)的承压壳体、关键结构部件等核心受力构件,是保障潜水器深海作业安全性与可靠性的关键基础零件。
该标准还对这类锻件的化学成分、力学性能(含室温、低温指标)、外观质量、内部缺陷控制、试验方法、检验规则及包装运输要求等作出了明确规定,确保锻件完全适配潜水器的特殊工况要求。
GB/T 35364-2017 潜水器用TA31合金锻件标准
GB/T 35364
2017《潜水器用TA31合金锻件》是针对深海潜水器及相关装备用TA31钛合金锻件制定的国家标准,以下是该标准的核心内容梳理:

一、适用范围 本标准规定了潜水器壳体、结构件等使用的TA31合金锻件的技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输、贮存等要求,其他深海装备用TA31合金锻件可参照使用。

二、规范性引用文件 主要引用了GB/T 228.1(拉伸试验)、GB/T 230.1(洛氏硬度)、GB/T 3620.1~3620.2(钛合金牌号及化学成分允许偏差)、GB/T 6394(晶粒度测定)、GB/T 13298(显微组织检验)、GB/T 14999.5(疲劳试验)等标准。

三、技术要求
# 1. 化学成分 TA31合金(Ti
6Al
4V低间隙型)的化学成分应符合GB/T 3620.1规定,加工产品化学成分允许偏差满足GB/T 3620.2要求,关键元素控制:Al 5.5%~6.5%,V 3.5%~4.5%,O≤0.13%,Fe≤0.25%,H≤0.012%。
# 2. 制造工艺
锻件需采用真空自耗电弧炉熔炼的铸锭锻造而成;
锻造过程应保证组织均匀,避免裂纹、折叠等缺陷,锻造比需满足对应锻件类型要求(如饼材、棒材等);
热处理采用退火工艺,退火制度由供需双方商定(通常为700~800℃保温后空冷)。
# 3. 力学性能
性能项目
室温(退火态)要求

196℃低温要求





















抗拉强度Rm(MPa)
≥895
≥1100

屈服强度Rp₀.₂(MPa)
≥825
≥950

伸长率A(%)
≥12
≥8

断面收缩率Z(%)
≥35
≥20

洛氏硬度HRC
28~38



疲劳强度(R=0.1,10⁷次)
≥400MPa



# 4. 显微组织
退火态显微组织为等轴α+β组织,晶粒度不粗于5级(按GB/T 6394测定);
不允许存在连续β相网、偏析、夹杂、粗大晶粒等缺陷。
# 5. 表面与尺寸要求
表面光滑,无裂纹、折叠、划痕等缺陷,缺陷打磨后尺寸需符合偏差要求,打磨深度不超过允许偏差的1/2;
尺寸偏差由供需双方商定,或参照相关钛合金锻件尺寸标准执行。
# 6. 无损检测 锻件需进行超声检测,符合GB/T 8651规定的Ⅱ级要求(或供需双方商定更高等级)。

四、试验方法
化学成分:采用GB/T 4698系列方法测定;
力学性能:拉伸试验按GB/T 228.1,低温拉伸按GB/T 13239,疲劳试验按GB/T 14999.5,硬度按GB/T 230.1;
显微组织:按GB/T 13298检验,晶粒度按GB/T 6394测定;
无损检测:超声检测按GB/T 8651。

五、检验规则
组批:同一炉号、锻造工艺、热处理制度的锻件为一批;
出厂检验:每批需检验化学成分、尺寸偏差、表面质量、室温力学性能、显微组织;
型式检验:新产品投产、工艺重大改变等情况下,需增加低温力学性能、疲劳性能、无损检测等项目。

六、标志、包装、运输与贮存
锻件需标注牌号、炉号、批号、规格、生产日期等信息;
包装应防潮、防碰撞,运输过程避免腐蚀;
贮存于干燥通风场所,避免与酸碱等腐蚀性介质接触。

全文获取途径 如需标准完整文本,可通过以下渠道查阅或购买: 1. 国家标准化管理委员会官网(http://www.sac.gov.cn); 2. 中国标准服务网(http://www.cssn.net.cn); 3. 国内专业标准数据库(如万方、知网标准库)。
GB/T 35364-2017 潜水器用TA31合金锻件流程
GB/T 35364
2017《潜水器用TA31合金锻件》是针对潜水器环境(高水压、海水腐蚀、低温)制定的专用钛合金锻件标准,TA31属于Ti
Al
Mo
V系高强度钛合金,其锻造流程需严格围绕“组织均匀性、性能稳定性、耐环境适应性”三大核心要求设计,具体流程如下:

一、原材料验收与坯料制备 1. 原材料要求
采用符合GB/T 35364
2017规定的TA31合金铸锭或热轧坯料,复验化学成分(Ti、Al、Mo、V、Fe等元素含量需匹配标准范围)。
原材料需通过超声探伤,无内部超标缺陷(如缩孔、裂纹、偏析等)。 2. 坯料下料与预处理
根据锻件最终尺寸采用锯切或等离子切割下料,保证下料精度。
去除坯料表面氧化皮、裂纹、折叠等缺陷,对端面进行倒角处理,避免锻造时应力集中。

二、锻造前加热 1. 加热设备选择
优先采用真空加热炉或氩气保护气氛炉,防止钛合金高温氧化和吸氢。 2. 加热工艺参数
加热温度:根据TA31的β相变点(约970℃),选择β区锻造(相变点以上20~50℃,即990~1020℃)或α+β区锻造(相变点以下50~100℃,即870~920℃),具体需结合锻件性能要求确定。
保温时间:按坯料厚度计算(约1.5~2.5min/mm),保证坯料热透,温度均匀性控制在±15℃以内。

三、锻造加工 1. 开坯锻造(针对大尺寸坯料)
采用自由锻进行反复镦粗、拔长,总变形量不小于60%,破碎铸态组织,细化晶粒。
每次变形后需重新加热,避免低温脆裂。 2. 成型锻造
简单形状锻件可采用自由锻成型;复杂形状(如潜水器耐压壳体部件、结构件)采用模锻成型,保证尺寸精度。
控制锻造变形速率,避免过快变形导致裂纹;终锻温度需控制在α+β区(≥750℃),防止晶粒粗大,保证锻件组织均匀性。

四、锻后冷却
根据锻件尺寸和形状选择冷却方式:
中小型锻件:空冷(避免快速水冷导致内应力);
大型厚壁锻件:炉冷(缓慢降温至500℃以下后空冷),消除锻造内应力。

五、热处理(核心环节) GB/T 35364
2017规定TA31锻件需采用双重退火制度,以平衡强度与韧性,适应潜水器低温环境: 1. 高温退火:加热至800~850℃,保温1~2h(按厚度),空冷;目的是细化组织,消除锻造应力。 2. 低温退火:加热至500~600℃,保温2~4h,炉冷或空冷;进一步消除残余应力,稳定组织,提升低温韧性。
热处理需在真空或保护气氛炉中进行,防止表面氧化。

六、表面处理与缺陷修复 1. 氧化皮去除:采用酸洗(硝酸+氢氟酸混合溶液)或喷砂工艺去除锻件表面氧化层,同时检查表面缺陷。 2. 表面缺陷修复:目视、渗透探伤检测表面裂纹、折叠等缺陷,超标缺陷需用机械打磨修复,修复后重新探伤确认。

七、成品检验(全项合规验证) 1. 尺寸与形位公差检验:用卡尺、量规、三坐标测量仪检查,符合图纸及标准要求。 2. 化学成分复验:对锻件取样进行光谱分析,确认元素含量符合GB/T 35364
2017规定。 3. 力学性能检验:
拉伸性能:抗拉强度≥1000MPa,屈服强度≥900MPa,伸长率≥10%;
低温冲击性能:
40℃冲击吸收功≥27J(针对潜水器深海低温环境);
硬度检验:HRC 32~40。 4. 金相组织检验:检查晶粒大小(≤5级)、组织形态(优先等轴/网篮组织),无异常组织(如魏氏组织)。 5. 无损检测:
超声探伤:内部缺陷符合GB/T 6402 I级要求;
渗透探伤:表面缺陷符合GB/T 18851 I级要求。 6. 特殊性能验证:按需开展海水腐蚀试验、低温持久性能试验,满足潜水器服役环境要求。

八、质量记录与入库
整理所有工艺参数记录(加热、锻造、热处理)、检验报告,形成可追溯的质量文件。
合格锻件标注炉号、批号、检验状态后入库,存储于干燥通风环境,避免腐蚀。
该流程严格遵循GB/T 35364
2017的技术要求,核心是通过锻造变形细化组织、热处理调控性能,确保TA31锻件具备潜水器所需的高强度、耐海水腐蚀、低温韧性及长期可靠性。
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