鈦及鈦合金材料檢測化驗(yàn)的項(xiàng)目及標(biāo)準(zhǔn)方法匯總
鈦具有十分優(yōu)異的性能,因而得到了廣泛應(yīng)用。鈦有兩種同質(zhì)異晶體,鈦是同索異構(gòu)體,熔點(diǎn)為1720°C在低于882°C時呈密排六方晶體格結(jié)構(gòu),稱為a鈦;在882°C以上呈體心立方品格結(jié)構(gòu),稱為B鈦,利用鈦的上述兩種結(jié)構(gòu)的不同特點(diǎn),添加適當(dāng)?shù)暮辖鹪?,使其相變溫度及相分含量逐漸改變而得到不同組織的鈦合金。
其應(yīng)用領(lǐng)域主要有:航空航天、艦船制造、化工石化、交通運(yùn)輸、兵器、海洋、電力、建筑、冶金、醫(yī)療、運(yùn)動器械、生活用品和輕工業(yè)等。美國和俄羅斯的大部分鈦加工材是應(yīng)用在航空航天領(lǐng)域,約占80%左右,與之相反的是,日本和中國則是將80%應(yīng)用于化工、一般民用工業(yè)及民生用品領(lǐng)域。從世界用鈦的需求來看,2005年的結(jié)構(gòu)比例是:宇航占35%,軍用占12%,工業(yè)占38%,民用和其他占15%。
鈦合金元素根據(jù)它們對相變溫度的影響可分為三類:①穩(wěn)定a相,提高相轉(zhuǎn)變溫度的元素為a穩(wěn)定元素,有鋁、鎂、氧和氮等。其中鋁是鈦合金主要合金元素,它對提高合金的常溫和高溫強(qiáng)度,降低比重、增加彈性摸量有明顯效果。②穩(wěn)定B相、降低相變溫度的元素為B穩(wěn)定元素。又可分同晶型和共析型二種,前者有鉬、鈮、釩等:后者有鉻、錳、銅、硅等。③對相變溫度影響不大的元素為中性元素,有鋯、錫等。
一、常用的檢測方法
為了滿足不同標(biāo)準(zhǔn)和要求,鈦產(chǎn)品的檢測主要包括以下幾種方法:
1.化學(xué)分析
化學(xué)分析是常見的鈦基產(chǎn)品檢測方法,包括冶煉前、中、后期的礦石、金屬及其合金,以及鈦基表面處理后的材料。通常采用的分析方法有火花原子發(fā)射光譜分析(Spark Emission Spectroscopy),電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜分析(ICP-AES,ICP-OES),以及低角度X射線衍射(GIXRD)等。
2.無損檢測
無損檢測是目前廣泛應(yīng)用于鈦合金薄板材料和焊接接頭的檢測方法之一。常見的方法包括超聲波檢測、渦流檢測和X射線檢測。
3.機(jī)械力學(xué)性能測試
機(jī)械力學(xué)性能測試是鈦合金產(chǎn)品使用性能檢測的重要方法,包括拉伸、壓縮、彎曲等性能檢測。通常采用的標(biāo)準(zhǔn)是ASTM E8(拉伸試驗(yàn))及ASTM B933(材料硬度測試)等。
二、常見鈦產(chǎn)品的檢測要求
1.鈦合金板、薄板、箔、鈦合金板、薄板、箔的檢測主要包括外觀檢查、尺寸測量、化學(xué)成分分析、機(jī)械性能測試、腐蝕性能測試等。一般來說,這類產(chǎn)品應(yīng)遵守ASTM B265-15標(biāo)準(zhǔn),其化學(xué)成分分析的要求為ASTM B265-15的表1所規(guī)定。
2.醫(yī)用鈦及鈦合金材料
醫(yī)用鈦及鈦合金材料是一類對生物相容性有特殊要求的鈦制品。其檢測主要包括生物相容性檢測、化學(xué)成分分析、微觀組織結(jié)構(gòu)分析等。這類產(chǎn)品應(yīng)遵守ASTM F136-13a標(biāo)準(zhǔn),其化學(xué)成分分析的要求為ASTM F136-13a標(biāo)準(zhǔn)的表1所規(guī)定。
三、鈦及鈦合金材料檢測項(xiàng)目(包括但不限于):
熱處理檢測
金相檢測
力學(xué)性能檢測
涂層檢測
絕緣性能檢測
金相圖譜檢測
耐磨性檢測
表面氧化檢測
化學(xué)分析
金屬斷裂分析
密度熔點(diǎn)檢測
溫度上限檢測
硬度檢測
層間溫度檢測
再結(jié)晶溫度檢測
鍛造溫度檢測
表面張力檢測
元素含量檢測
四、鈦及鈦合金材料檢測標(biāo)準(zhǔn)(包括但不限于):
GB/T 4698.1-2017海綿鈦、鈦及鈦合金化學(xué)分析方法第1部分:銅量的檢測火焰原子吸收光譜法
GB/T 4698.2-2011海綿鈦、鈦及鈦合金化學(xué)分析方法鐵量的檢測
GB/T 4698.3-2017海綿鈦、鈦及鈦合金化學(xué)分析方法第3部分:硅量的檢測鉬藍(lán)分光光度法
GB/T 4698.4-2017海綿鈦、鈦及鈦合金化學(xué)分析方法第4部分:錳量的檢測高碘酸鹽分光光度法和電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法
GB/T 4698.5-2017海綿鈦、鈦及鈦合金化學(xué)分析方法第5部分:鉬量的檢測硫氰酸鹽分光光度法和電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法
GB/T 4698.6-2019海綿鈦、鈦及鈦合金化學(xué)分析方法第6部分:硼量的檢測次甲基藍(lán)分光光度法和電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法
GB/T 4698.7-2011海綿鈦、鈦及鈦合金化學(xué)分析方法氧量、氮量的檢測