Page 61 - 理化检验-物理分册2021年第八期

穆丹宁, 等: GB / T23605-2020 《 钛合金 β 转变温度测定方法》 标准解析

准。标识为 HB 。 HB6623.2-1992 《 钛合金 转变 范围广, 是目前应用较多的此方面标准。
β
温度测定方法》 是其发布的钛合金 转变温度测定
β 2 不同标准对比分析
方法标准。迄今为止, 该项标准一直未更新, 被航空
单位及其他科研院所广泛使用, 而钛合金原料加工 2.1 方法原理的对比分析

企业和大部分检测机构则较少使用。 HB6623.2-1992 对 方 法 原 理 这 样 叙 述:“ α
1.3 中国国家标准 型、 α- β 型和亚稳定 β 型钛合金在热变形、 退火和固
国家标准( GB ) 归口单位是中国国家标准化管 溶时效状态下都含有一定数量的 α 相 [ 2 ] ”。其中强
理委员会, 标准标识是 GB 或 GB / T , 其中前者是强 调了合金是热变形、 退火和固溶时效状态, 且全部使

制执行, 后 者 属 于 推 荐 执 行。 GB / T23605-2009 用 α相, 此种表述恰当、 准确。 EN3683 : 2007 中没

《 钛合金 转变温度测定方法》 是最早的钛合金相变 有方法原理, GB / T23605-2009 尽管介绍了方法
β
点测试方法的国家标准。该标准的起草主要借鉴了 原理, 但是存在问题, 其中描述:“ α型、 α- β 型和亚稳

HB6623.2-1992 , 因 此 标 准 的 结 构 和 内 容 与 HB β 型钛合金……, 随着加热温度升高, 钛合金中初生
[ 3 ]
6623.2-1992 有 很 多 相 似 之 处。 GB / T 23605- α相含量越来 越少, 相的含 量 越 来 越 多 ……” 。
β
2009 是被广泛使用的相变点测试方法标准。 这里的初生 α相并不适用于热态和固溶时效的亚稳
纵观不同标准体系的钛合金 相变 点 测 试 标 定 型钛合金, 因为该类合金组织中包含的是析出
β β

准, 便会 发 现 标 准 数 量 较 少, 版 本 更 新 很 慢。 HB α相, 并非初生 α相。
6623.2-1992 是我国最早发布的此方面标准, 内容 2.2 试样尺寸和试验条件比较

全面、 详细, 但由于是行业标准, 仅在航空工业领域 EN3684 : 2007 、 HB6623.2-1992 和 GB / T

被广泛 使 用, 其 他 领 域 应 用 较 少。 欧 盟 标 准 EN 23605-2009 这 3 个标准尽管都是相变点测试方法

3684 : 2007 是目前国外唯一的钛合金相变点 测试 标准, 但是其中对试样尺寸、 炉温均匀性、 加热温度
方法标准, 但其只适用于欧洲宇航加工产品相变点 点、 热处理温度间隔等方面的规定都不完全相同, 具
的测试。而 GB / T23605-2009 是国家标准, 适用 体见表 1 。

表 1 不同标准对试样尺寸和试验条件的要求

Tab 1 Re q uirementsofdifferentstandardsonsam p lesizeandtestconditions
试样 加热温度 炉温均 温度 保温 淬火延迟
标准编号
尺寸 / mm 点 / 个 匀性 / ℃ 间隔 / ℃ 时间 / min 时间 / s
ϕ 10~15 ) ×15 或
(

GB / T23605-2009 5~7 ≤±3 5 或 10 15~40 ≤5
( 10~15 ) × ( 10~15 ) ×15
ϕ 10~12 ) ×15 或
(

HB6623.2-1992 5~7 ≤±3 5 30 ≤5
( 10~12 ) × ( 10~12 ) ×15

EN3684 : 2007 - 3 - 10 15~30 -
从表 1 可见, EN3684 : 2007 对试样尺寸、 炉温 据。同时标准还补充规定, 可根据 α 含量多少报告

均匀性 和 淬 火 延 迟 时 间 都 没 有 要 求, 尽 管 GB / T 结 果。 所 以,结 果 的 表 示 方 式 均 是 单 点。

23605-2009 和 HB6623.2-1992 有具体规定, 但 HB6623.2-1992 规定, 初生 α 相含量都小于 3%
是并不一致。 EN3684 : 2007 规定热处理温度间隔 的试样代表的温度, 应确定为该批棒材、 锻坯或板坯

10 ℃ , 范围较大。 GB / T23605-2009 对温度间隔 的 β 转变温度。显然, 该标准是以小于 3% 作为结

和保温时间的规定不够严格, 要求保温时间为 15~ 果判据, 并 且 测 试 结 果 报 告 单 点。 GB / T23605-
40min , 范围太大; 而加热温度间隔, 对铸锭和中间 2009 参考了 HB6623.2-1992 , 也是以小于 3% 作

坯料上取样测试时, 规定10℃ , 加工产品上取样时, 为结果的判定依据, 但同时规定, 在铸锭和中间坯料

则 为 5 ℃ 。 另 外,对 加 热 温 度 点 的 选 取 数, 上取样测试时, 允许将初生 α 相含量小于 3% 的试

EN3684 : 2007 要求 3 个, 其余标准要求 5~7 个。 样所代表的温度与低于该温度的相邻热处理温度的
2.3 结果判定依据与表示方式的异同 范围确定为 β 转变温度 [ 4 ] 。由此可见, 其结果表示

EN3684 : 2007 要求记录初生 α 含量为 0% ( 质 方式包含单点和范围两种形式。
量分数, 下同) 的热处理温度和 α 含量大于 0% 的相 通过对以上 3 个标准方法的比较和分析发现,
邻的低的热处理温度, 即 α 含量为 0% 作为判定依 各标准除了方法原理介绍不同之外, 对试样尺寸、 炉
4 5