钛及钛合金的分类修订稿

关于最新版《GB/T 3620.1-2016钛及钛合金牌号和化学成分》解读作者：代思伟代湘龙来源：《科技视界》2019年第19期【摘要】本文主要研究了《GB/T 3620.1-2016钛及钛合金牌号和化学成分》与1994、2007版本的区别，发现2016版第一次承认前期版本存在编辑错误，同时对牌号进行了较大幅度的增减，但同时又出现新的勘误。

【关键词】钛合金;版本;勘误中图分类号： TG146.23;TS959.6 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）19-0107-002DOI：10.19694/ki.issn2095-2457.2019.19.0500 前言目前《GB/T 3620.1-2016钛及钛合金牌号和化学成分》是现行最新版本，是我国钛行业最重要的行业标准之一，所替代的历次版本依次为GB/T 3620-1983、GB/T 3620.1-1994、GB/T 3620.1-2007。

其中GB/T 3620.1-2007版本第一次毫不隐晦的承认“本部分参照了国际标准ISO5832-2和美国ASTM标准的相关内容”。

也就是说，从原来学习苏联老大哥转向学习欧美，采取了与国际接轨的务实策略。

GB/T 3620.1-2007版本增减一共13条，其中第1条和第13条都涉及到TA0牌号，在第13条中明确说明“删除TA0牌号”，由此，为2016版出世打下伏笔。

附截图见下图1。

1 由2016版的变化推测缘由（1）2016版起草单位由原来的宝钛集团有限公司一家单位，增加了宝鸡钛业股份有限公司和中国有色金属工业标准计量质量研究所，共3家单位。

同时，增加了北京航空材料研究院等7家参与起草。

起草人由原来的黄永光等6人，变更为含原2007版本起草人陈峰、李献军等在内的14人。

2016版众多单位和人员的参与，说明对于2007版本有众多不同意见需要整合，其中包括军方航空用材意见。

遗憾的是，在民营企业蓬勃发展的今天，依然没有一家民营企业参与标准的起草与修订，值得商榷。

钛合金的组织和分类
嘿，朋友们！今天咱们要来好好聊聊钛合金的组织和分类，这可真是个超级有趣的话题呢！
想象一下，钛合金就像是一个神秘的宝藏世界，里面有着各种各样奇妙的组织。

比如说，等轴组织，这就像是一群整齐排列的小士兵，坚守着自己的岗位，让钛合金有着稳定的性能。

再看看魏氏组织，哇哦，那简直就像一幅独特的画作，有着别样的美感和特点。

钛合金的分类也特别丰富多样呢！有α型钛合金呀，它就像是一位温柔而坚定的伙伴，有着很好的耐腐蚀性和高温稳定性。

这不就像我们身边那些总是很可靠的朋友嘛！还有β型钛合金，它呀，活力满满，有着超强的强度和韧性，这不就是那个随时都能爆发小宇宙的厉害角色嘛！
咱就说，在航空航天领域，钛合金可是大显身手呢！那些酷炫的飞机、火箭，要是没有钛合金，怎么能飞得那么高、那么快呢？这就好像没有翅膀的鸟儿怎么能翱翔天空呢！在医疗领域，钛合金也发挥着重要作用，用于制作各种医疗器械和植入物，帮助人们恢复健康，多了不起呀！
咱好好想想，要是没有钛合金的这些组织和分类，我们的生活得失去多
少精彩呀！钛合金真的是太神奇、太重要啦！所以说呀，我们要好好去了解它、研究它，让它为我们创造更多的奇迹和美好！
我的观点就是，钛合金的组织和分类是非常值得我们深入探索和研究的，它们有着巨大的应用潜力和价值，能给我们的生活带来更多的改变和进步！。

B338钛及钛合金的带、片、板标准规范本标准是在指定的B265规范下发布的；在这个指定的规范后面的数字表明了最初使用的年份，或如果做了修订，最新修订的年份。

括号中的数字表示重获批准的年份。

标在上角的希腊字母表示自最新修订或重获批准后编辑上的改变。

本标准已获国防部批准。

1.规范范围1.1本标准包含了下列退火的钛及钛合金带、片、板：1.1.1等级1—纯钛；1.1.2等级2—纯钛；1.1.2.1等级2H—纯钛（等级2中最小抗拉强度是58ksi的纯钛）；1.1.3等级3—纯钛；1.1.4等级4—纯钛；1.1.5等级5—钛合金（含6%的A1,4%的V）；1.1.6等级6—钛合金（含5%A1,2.5%Sn）1.1.7等级7—钯含量在0.12~0.25%的纯钛；1.1.7.1等级7H—钯含量在0.12〜0.25%的纯钛（等级7中最小抗拉强度是58ksi的纯钛）；1.1.8等级9—钛合金（含3.0%Al,2.5%V）；1.1.9等级11—钯含量在0.12〜0.25%的纯钛；1.1.10等级10—钛合金（含0.3%Mo,0.8%Ni）；1.1.11等级13—钛合金（含0.5%Ni,0.05%钉）1.1.12等级14—钛合金（含0.5%Ni,0.05%钉）；1.1.13等级15—钛合金（含0.5%Ni,0.05%钉）；1.1.14等级16—钯含量在0.04%〜0.08%的纯钛；1.1.14.1等级16H—钯含量在0.04%〜0.08%的纯钛（等级16中最小抗拉强度是58ksi的纯钛）；1.1.15等级17—钯含量在0.04%〜0.08%的纯钛；1.1.16等级18—钯含量在0.04%〜0.08%的钛合金（含3%A1,2.5%V）；1.1.17等级19—钛合金（含3%A1,8%V,6%Cr,4%Zn,4%Mo）；1.1.18等级20—钯含量在0.04%〜0.08%的钛合金（含3%Al,8%V,6%Cr,4%Zn,4%Mo）；1.1.19等级21—钛合金（含15%Mo,3%Al,2.7%Ni,0.25%Si）；1.1.20等级23—钛合金（含6%A1,4%V以及其他低含量的间隙元素，ELI）；1.1.21等级24—钯含量在0.04〜0.08%的钛合金（含6%A1,4%V）；1.1.22等级25—Ni含量在0.3%〜0.8%以及钯含量在0.04%〜0.08%的钛合金（含6%Al，4%V）；1.1.23等级26—钌含量在0.08%〜0.14%的纯钛；1.1.23.1等级26H—钉含量在0.08%〜0.14%的纯钛（等级26中最小抗拉强度是58ksi的纯钛）1.1.24等级27—钌含量在0.08%〜0.14%的纯钛；1.1.25等级28—钉含量在0.08%〜0.14%的钛合金（含3%A1,2.5%V）；1.1.26等级29—钉含量在0.08%〜0.14%的钛合金（含6%Al,4%V以及其他低含量间隙元素，ELI）；1.1.27等级30—钛合金（含0.3%Co,0.05%钯）；1.1.28等级31—钛合金（含0.3%Co,0.05%钯）；1.1.29等级32—钛合金（含5%Al,1%Sn,1%Zr,1%V,0.8%Mo）；1.1.30等级33—钛合金（含0.4%Ni,0.015%钯,0.025%钉,0.15%Cr）；1.1.31等级34—钛合金（含0.4%Ni,0.015%Pa,0.025%钉,0.15%Cr）；1.1.32等级35—钛合金（含4.5%Al,2%Mo,1.6%V,0.5%Fe,0.3%Si）；1.1.33等级36—钛合金（含45%铌）；1.1.34等级37—钛合金（含1.5%Al）；1.1.35等级38—钛合金（4%Al,2.5%V,1.5%Fe）；注1：H级别的材料与相应数字级别的材料是等同的（如，Grade2H=Grade2）除非有更高级的最小抗拉强度保证，可以通过符合相应数字级别的要求来验证。

钛及钛合金的带、片、板标准规范本标准是在指定的B265规范下发布的；在这个指定的规范后面的数字表明了最初使用的年份，或如果做了修订，最新修订的年份。

括号中的数字表示重获批准的年份。

标在上角的希腊字母e表示自最新修订或重获批准后编辑上的改变。

本标准已获国防部批准。

1.规范范围1.1 本标准包含了下列退火的钛及钛合金带、片、板：1.1.1 等级1—纯钛；1.1.2 等级2—纯钛；1.1.2.1 等级2H—纯钛（等级2中最小抗拉强度是58 ksi的纯钛）；1.1.3 等级3—纯钛；1.1.4 等级4—纯钛；1.1.5 等级5—钛合金（含6%的Al，4%的V）；1.1.6 等级6—钛合金（含5%Al，2.5%Sn）1.1.7 等级7—钯含量在0.12~0.25%的纯钛；1.1.7.1 等级7H—钯含量在0.12~0.25%的纯钛（等级7中最小抗拉强度是58 ksi的纯钛）；1.1.8 等级9—钛合金（含3.0%Al，2.5%V）；1.1.9 等级11—钯含量在0.12~0.25%的纯钛；1.1.10 等级10—钛合金（含0.3%Mo，0.8%Ni）；1.1.11 等级13—钛合金（含0.5%Ni，0.05%钌）1.1.12 等级14—钛合金（含0.5%Ni，0.05%钌）；1.1.13 等级15—钛合金（含0.5%Ni，0.05%钌）；1.1.14 等级16—钯含量在0.04%~0.08%的纯钛；1.1.14.1 等级16H—钯含量在0.04%~0.08%的纯钛（等级16中最小抗拉强度是58 ksi的纯钛）；1.1.15 等级17—钯含量在0.04%~0.08%的纯钛；1.1.16 等级18—钯含量在0.04%~0.08%的钛合金（含3%Al，2.5%V）；1.1.17 等级19—钛合金（含3%Al，8%V，6%Cr，4%Zn，4%Mo）；1.1.18 等级20—钯含量在0.04%~0.08%的钛合金（含3%Al，8%V，6%Cr，4%Zn，4%Mo）；1.1.19 等级21—钛合金（含15%Mo，3%Al，2.7%Ni，0.25%Si）；1.1.20 等级23—钛合金（含6%Al，4%V以及其他低含量的间隙元素，ELI）；1.1.21 等级24—钯含量在0.04~0.08%的钛合金（含6%Al，4%V）；1.1.22 等级25—Ni含量在0.3%~0.8%以及钯含量在0.04 % ~0.08 %的钛合金（含6%Al，4%V）；1.1.23 等级26—钌含量在0.08%~0.14%的纯钛；1.1.23.1 等级26H—钌含量在0.08%~0.14%的纯钛（等级26中最小抗拉强度是58 ksi的纯钛）1.1.24 等级27—钌含量在0.08%~0.14%的纯钛；1.1.25 等级28—钌含量在0.08%~0.14%的钛合金（含3%Al，2.5%V）；1.1.26 等级29—钌含量在0.08%~0.14%的钛合金（含6%Al，4%V以及其他低含量间隙元素，ELI）；1.1.27 等级30—钛合金（含0.3%Co，0.05%钯）；1.1.28 等级31—钛合金（含0.3%Co，0.05%钯）；1.1.29 等级32—钛合金（含5%Al，1%Sn，1%Zr，1%V，0.8%Mo）；1.1.30 等级33—钛合金（含0.4 %Ni，0.015 %钯，0.025 %钌，0.15 %Cr）；1.1.31 等级34—钛合金（含0.4 %Ni，0.015 %Pa，0.025 %钌，0.15 %Cr）；1.1.32 等级35—钛合金（含4.5 %Al，2 %Mo，1.6 %V，0.5 %Fe，0.3 %Si）；1.1.33 等级36—钛合金（含45%铌）；1.1.34 等级37—钛合金（含1.5 %Al）；1.1.35 等级38—钛合金（4 %Al，2.5 %V，1.5 %Fe）；注1：H级别的材料与相应数字级别的材料是等同的（如，Grade 2H = Grade 2）除非有更高级的最小抗拉强度保证，可以通过符合相应数字级别的要求来验证。

钛及钛合金的分类市场供货的钛产品主要有工业纯钛和钛合金两大类：一.工业纯钛：钛属于多晶型金属，在低于882℃为a晶型，原子结构呈密排六方晶格，从882℃至熔点都是B晶型，呈体心立方晶格。

工业纯钛在金相组织上呈现a相，如果退火完全的话，是大小基本相等等轴状单项晶格。

由于存在着杂质，所以工业纯钛中也存在着少量的B相。

基本上是沿着晶界分布。

工业纯钛按GB/T3620.1—2007新标准共有九个牌号，TA1类型的有三个，TA2—TA4每个类型的各有两个，它们的差别就是纯度的不同。

从表中我们可以看出，从TA1—TA4每个牌号都有一个后缀带ELI的牌号，这个ELI是英文低间隙元素的缩写，也就是高纯度的意思。

由于Fe，C, N, H, O在a—Ti 中是以间隙元素存在的，它们的含量多少对工业纯钛的耐腐蚀性能以及力学性能产生很大的影响，C,N,O固溶于钛中可以使钛的晶格产生很大的畸变，使钛的被强烈的强化和脆化。

这些杂质的存在是生产过程中由生产原料带入的，主要是海绵钛的质量。

要是想生产高纯度的工业纯钛钛锭，就得使用高纯度的海绵钛。

在标准中，带ELI的牌号在这6个元素含量的最高值均低于不带ELI的牌号。

这些标准的修改是参照国际上或者说是西方国家的标准（我们国家的标准正在努力向西方国家靠拢，因为我们国家的很多基础工业还是比他们落后一些，很多老标准都是沿袭前苏联的），特别是在杂质的含量以及室温力学性能上各牌号的指标和国际上，以及西方国家基本上保持一致。

这个新标准主要是参照ISO（国际标准）外科植入物和美国ASTM材料标准（B265, B338, B348, B381, B861, B862, B863这七个标准）。

并且与ISO和美国的ASTM标准相对应，例如TA1对应Gr1, TA2对应Gr2, TA3对应Gr3, TA4对应Gr4。

这样有利于各个行业在选材和应用上明晰各国标准的参照，也有利于在技术和商贸上与国际上的交流。

《钛及钛合金板》（GB/T 3621-200X）编制说明一、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）的精神，由宝钛集团有限公司起草《钛及钛合金板》国家标准，本标准是对GB/T3621-1994的修订。

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、标准编制原则：1）增加部分新牌号；2）对原标准的尺寸范围和允许偏差进行调整；3）对原性能指标进行调整。

2、分工：本标准由宝钛集团有限公司负责起草。

3、工作过程本标准初稿于2006年5月完成，并在网上征求意见，无返回意见。

2006年9月13至16日，在青岛召开了《钛及钛合金板材》预审会。

4、标准会议2006年9月13日～16日，全国有色金属标准化技术委员会稀有金属、粉末冶金分标委会在青岛市召开了《钛及钛合金牌号和化学成分》等国家标准、行业标准的审定、预审会。

来自宝钛集团有限公司、西北有色金属研究院、遵义钛业股份有限公司、抚顺钛业有限公司、北京有色金属研究总院、西部材料股份有限公司、西部超导材料科技有限公司、北京航空材料研究院、宝钢股份特殊钢分公司、沈阳金池钛业有限公司、上海有色金属研究所、中船重工七二五研究所、陕西省凤翔县钛粉厂、西安宝德粉末冶金有限公司、河北省凯美特特种金属粉末有限公司等16家单位的近30名代表参加了会议。

会议对宝钛集团有限公司负责起草的国家标准《钛及钛合金板材》（GB/T3621-200×）讨论稿进行了预审，并形成如下意见：1.标准名称修改为《钛及钛合金板材》；2.规范性引用文件中GB/T3620（所有部分）修改为GB/T3620.2；3.表1中增加一条注：当需方在合同中注明时，可供应消应力状态（m）的板材；4.表5中TA1板材的规定非比例延伸强度范围由140MPa～310MPa修改为138MPa～310MPa。

钛和钛合金的介绍
钛，是一种金属元素，它的化学符号是Ti，原子序数是17。

它和其他金属元素相比，既不能像铁那样形成金属间化合物（如TiC），也不能像钛那样形成氧化物（如TiO）。

因此，钛在工业
上被广泛用于制造火箭的推进系统、化工设备、飞机发动机、医
疗器械和军事上的防辐射设备等。

钛合金是一种比强度很高的材料，在航空航天领域中应用广泛。

它是一种比较难熔的金属，熔点和沸点都很低，在空气中不
易氧化。

钛合金的强度很高，比强度一般在35以上。

但它的延
展性和耐热性差，受高温作用容易被氧化而失去强度。

钛合金分为两大类：一类是普通钛合金；另一类是超低钛合
金（一般为Ti-6Al-4V）。

普通钛合金是由钛、铜、铝等元素组成的铁基和铝基合金。

超低钛合金由钛、镍、铁和铜组成。

目前，
美国已将镍和铁等元素掺入超低钛合金中，提高了超低钛合金的
强度和韧性。

钛及钛合金在常温下具有很好的强度和韧性，但在高温下强
度和韧性急剧下降。

—— 1 —1 —。

《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。

《钛及钛合金牌号和化学成分》（GB/T 3620.1-200X）编制说明一、任务来源及计划要求；由宝钛集团有限公司起草《钛及钛合金加工产品化学成分及成分允许偏差》国家标准，本标准是对GB/T3620.1-1994的修订。

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；标准编制原则：1、对原标准中的24个牌号的成分进行部分调整；2、增加部分新研制的合金牌号和化学成分范围；3、删除长期不用的牌号。

本标准由宝钛集团有限公司负责起草。

本标准初稿于2006年3月完成，并在网上征求意见。

收到返回意见单位份，其中个单位提出了修改建议。

返回意见的单位有：三、调研和分析工作的情况我国钛及钛合金的生产起步于20世纪50年代，1964年实现了钛加工材的工业化生产。

现年产钛材近万吨，新的钛合金牌号也在不断增加，纳入标准的钛合金牌号有60多个，特别在20世纪末到本世纪初，涌现出大量的新牌号。

原GB/T3620.1是1994年修订版本，至今已使用10年了，标准包括24个钛及钛合金牌号。

近年来，随着钛及钛合金用途的不断扩大，及武器装备、航空、航天等行业需求，我国开发和研制了大量的新型钛合金，2000年由全国有色金属标准化委员会分两次正式注册命名了25个新型钛合金牌号，至今未纳入标准，同时，未注册的牌号还有一部分，为满足国内市场需求，推进我国航空、航天等行业的发展，急需对GB/T3620化学成分标准进行修订，将部分研制成熟、生产并投入应用的新牌号纳入标准。

四、主要技术内容的说明，包括技术参数与指标的确定依据、修订标准的各修订点及其理由等；本次修订后与原标准的变化较大，删除了2个牌号；增加了48个牌号（其中恢复了一个老牌号）；对纯钛的4个牌号进行了改进和调整，从表示方式和成分上都与ISO和ASTM标准保持一致。

具体变化如下：1、对纯钛四个牌号的表示方式进行了调整，取消了TA0牌号，纯钛牌号确定为：TA1、TA2、TA3、TA4，同时对化学成分也进行了调整，主要参照ISO植入物钛材和美国ASTM材料标准（B265、B338、B348、B381、B861、B862、B863等）中纯钛成分，并与ISO和ASTM标准中纯钛牌号一一对应：TA1对应Gr.1, TA2对应Gr.2, TA3对应Gr.3, TA4对应Gr.4。

钛及钛合金分类钛是一种具有广泛应用前景的金属材料，它具有低密度、高强度、优异的耐腐蚀性能等特点，因此被广泛应用于航空航天、汽车、化工等众多领域。

钛的分类主要基于其合金成分、晶体结构和加工工艺等方面的不同。

本文将介绍钛及钛合金的分类，并对每一类进行详细的描述。

一、钛的分类1.按合金成分分类根据合金中所包含的元素种类和含量不同，钛可以分为纯钛和合金钛两类。

纯钛: 纯钛是指含有至少99.5%纯度的钛。

它具有优良的耐腐蚀性、低密度、高强度和良好的可锻性。

纯钛广泛应用于航空航天、医疗器械等领域。

合金钛: 合金钛是指将其他金属元素合金化到钛中，以改变钛的物理和化学性质。

常见的合金钛包括钛铝合金、钛镁合金、钛锆合金等。

2.按晶体结构分类钛及钛合金可分为α型钛合金、β型钛合金、α-β型钛合金和亚共析钛合金等几种晶体结构分类。

α型钛合金: α型钛合金主要是由α相组成，具有良好的可塑性和焊接性能，在航空航天和海洋工程等领域有广泛应用。

β型钛合金: β型钛合金主要由β相组成，具有高强度和优异的耐热性能。

它被广泛应用于航空发动机和高温设备等领域。

α-β型钛合金: α-β型钛合金同时包含α相和β相，具有良好的机械性能和耐腐蚀性能，在制造航空器结构材料和骨科植入材料方面具有重要应用价值。

亚共析钛合金: 亚共析钛合金是指在合金中含有亚共析相，具有良好的耐腐蚀性和高温强度，被广泛应用于核工业和航空航天工业等领域。

二、钛合金的分类1.按合金元素分类根据合金中所添加的元素种类和含量不同，钛合金可以分为钛铝合金、钛镁合金、钛锆合金等。

钛铝合金: 钛铝合金以铝作为主要合金元素，并添加其他元素如钼、锡等，具有高强度和良好的热处理性能。

钛镁合金: 钛镁合金以镁作为主要合金元素，并添加少量的锆、铝等元素，具有轻质和高强度的特点。

钛锆合金: 钛锆合金以锆作为主要合金元素，并添加小量的铁、铬等元素，具有良好的耐腐蚀性和高温强度。

2.按应用领域分类根据钛合金在不同领域的应用特点，钛合金可以分为航空航天钛合金、生物医用钛合金、汽车用钛合金等。

《钛及钛合金板》（GB/T 3621-200X）编制说明一、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）的精神，由宝钛集团有限公司起草《钛及钛合金板》国家标准，本标准是对GB/T3621-1994的修订。

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、标准编制原则：1）增加部分新牌号；2）对原标准的尺寸范围和允许偏差进行调整；3）对原性能指标进行调整。

2、分工：本标准由宝钛集团有限公司负责起草。

3、工作过程本标准初稿于2006年5月完成，并在网上征求意见，无返回意见。

2006年9月13至16日，在青岛召开了《钛及钛合金板材》预审会。

4、标准会议2006年9月13日～16日，全国有色金属标准化技术委员会稀有金属、粉末冶金分标委会在青岛市召开了《钛及钛合金牌号和化学成分》等国家标准、行业标准的审定、预审会。

来自宝钛集团有限公司、西北有色金属研究院、遵义钛业股份有限公司、抚顺钛业有限公司、北京有色金属研究总院、西部材料股份有限公司、西部超导材料科技有限公司、北京航空材料研究院、宝钢股份特殊钢分公司、沈阳金池钛业有限公司、上海有色金属研究所、中船重工七二五研究所、陕西省凤翔县钛粉厂、西安宝德粉末冶金有限公司、河北省凯美特特种金属粉末有限公司等16家单位的近30名代表参加了会议。

会议对宝钛集团有限公司负责起草的国家标准《钛及钛合金板材》（GB/T3621-200×）讨论稿进行了预审，并形成如下意见：1.标准名称修改为《钛及钛合金板材》；2.规范性引用文件中GB/T3620（所有部分）修改为GB/T3620.2；3.表1中增加一条注：当需方在合同中注明时，可供应消应力状态（m）的板材；4.表5中TA1板材的规定非比例延伸强度范围由140MPa～310MPa修改为138MPa～310MPa。

钛及钛合金的分类市场供货的钛产品主要有工业纯钛和钛合金两大类：一.工业纯钛：钛属于多晶型金属，在低于882℃为a晶型，原子结构呈密排六方晶格，从882℃至熔点都是B晶型，呈体心立方晶格。

工业纯钛在金相组织上呈现a相，如果退火完全的话，是大小基本相等等轴状单项晶格。

由于存在着杂质，所以工业纯钛中也存在着少量的B相。

基本上是沿着晶界分布。

工业纯钛按GB/—2007新标准共有九个牌号，TA1类型的有三个，TA2—TA4每个类型的各有两个，它们的差别就是纯度的不同。

从表中我们可以看出，从TA1—TA4每个牌号都有一个后缀带ELI的牌号，这个ELI是英文低间隙元素的缩写，也就是高纯度的意思。

由于Fe，C, N, H, O在a—Ti中是以间隙元素存在的，它们的含量多少对工业纯钛的耐腐蚀性能以及力学性能产生很大的影响，C,N,O固溶于钛中可以使钛的晶格产生很大的畸变，使钛的被强烈的强化和脆化。

这些杂质的存在是生产过程中由生产原料带入的，主要是海绵钛的质量。

要是想生产高纯度的工业纯钛钛锭，就得使用高纯度的海绵钛。

在标准中，带ELI的牌号在这6个元素含量的最高值均低于不带ELI 的牌号。

这些标准的修改是参照国际上或者说是西方国家的标准（我们国家的标准正在努力向西方国家靠拢，因为我们国家的很多基础工业还是比他们落后一些，很多老标准都是沿袭前苏联的），特别是在杂质的含量以及室温力学性能上各牌号的指标和国际上，以及西方国家基本上保持一致。

这个新标准主要是参照ISO（国际标准）外科植入物和美国ASTM材料标准（B265, B338, B348, B381, B861, B862, B863这七个标准）。

并且与ISO和美国的ASTM标准相对应，例如TA1对应Gr1, TA2对应Gr2, TA3对应Gr3, TA4对应Gr4。

这样有利于各个行业在选材和应用上明晰各国标准的参照，也有利于在技术和商贸上与国际上的交流。

表1 钛及钛合金牌号和化学成分钛TA4ELI 工业纯钛TA4 工业纯钛这个新标准的纯钛表上有两个问题值得注意，一是GB/—1994与GB/—2007相对照，原来的TA0变为TA1，原来的TA1变为TA2, 原来的TA2变为TA3,原来的TA3变为TA4，而原来的TA4变为TA28, 二是随着牌号的数字增加，这5个杂质元素的含量也在增加，也就意味着强度增加，塑性逐步下降。

钛合金分类、牌号与应用1钛合金分类根据钛合金从β相区淬火后的相组成与β稳定元素含量关系的示意图，钛合金划分为6种类型。

KβMo——β相条件系数类别描述α型钛合金包括工业纯钛和只含α稳定元素的合金；近α型钛合金β稳定元素含量小于C1的合金；马氏体α+β型钛合金β稳定元素含量从C1到C k的合金，简称α+β型钛合金；近亚稳定β型钛合金β稳定元素含量从C k到C3的合金，简称近β型钛合金；亚稳定β型钛合金β稳定元素含量从C3到Cβ的合金，简称β型钛合金；稳定β型钛合金β稳定元素含量超过Cβ的合金，简称全β型钛合金。

2钛合金的主要特征3钛合金牌号、名义化学成分、工作温度及抗拉强度工业纯钛、α和近α型钛合金α+β型钛合金β和近β型钛合金4钛合金的特点及应用中国牌号特点与应用 TA0工业纯钛系指几种具有不同的Fe 、C 、N 、O 等杂质含量的非合金钛。

不能进行热处理强化，成形性能优异，易于熔焊和钎焊。

用于制造各种非承力件，可在300℃下长期工作。

TA1TA2TA3TA5具有优良的焊接性能和耐腐蚀性，制造海洋环境下使用的结构件。

TA7中强α钛合金，不能热处理强化。

室温和高温下具有良好的断裂韧性。

焊接性能良好，可制造机匣壳体、壁板等零件。

可在500℃下长期工作。

TA9少量钯的加入改善了在氧化性介质中的耐蚀性，特别是抗缝隙腐蚀能力，可在化工和防腐工程中应用。

TA16低强度、高塑性、耐腐蚀性能和焊接性能好的管材合金。

TA10耐蚀性能显著优于纯钛而接近TA9。

TA11 属于近α型钛合金，具有较高弹性模量和较低的密度。

室温强度与 TC4相当，但高温性能高于 TC4。

适于制造发动机压气机盘、叶片和机匣等零件。

TA12 属近α型热强钛合金，可在550℃下长期工作，具有良好的工艺塑性，适于制造航空发动机压气盘、鼓筒和叶片等零件。

TA18属近α型钛合金，主要用于可冷加工管材，其焊接性能和冷成形优于TC4合金。

该合金无缝管用于承压的航空液压和燃油等管路系统。

钛及钛合金的分类及特性。

钛是一种非磁性材料，具有密度小（4.5g/cm3）、强度高（比铁约高1倍）、较好的高温强度和低温韧性以及良好的耐腐蚀性等特点。

钛在885℃以下时，具有密集六方晶格称为α钛。

在885℃产生同素异晶转变，晶格变为体心立方晶格称为β钛。

钛长时间在高温停留，晶粒容易长大，快速冷却时，容易生成不稳定的针状α钛组织称为“钛马氏体”，其强度较高，塑性较低。

钛加入合金元素后可改善加工性能和力学性能，常加的合金元素有Al、V、Mn、Cr、Mo等，按照成分和在室温时的组织不同，钛和钛合金可分为：
⑴工业纯钛按其纯度可分为TA1、TA2、TA3等牌号，其中TA1的杂质最少，少量杂质将使强度增高、塑性降低，故TA1的强度最低（σb为300～500MPa）、塑性最好（δ为30%）。

工业纯钛有良好的焊接性。

⑵α钛合金钛中加入了Al、Sn等元素，牌号为TA6、TA7，有良好的高温强度和抗氧化性。

α钛合金有良好的焊接性。

⑶β钛合金钛中加入了Mn、V、Mo、Cr等元素，牌号为TB1、TB2。

热处理后强度较高（TB1的σb为700MPa），
塑性也较好，而且具有良好的加工性，但耐热性稍差，体积质量大、成本高。

β钛合金的焊接性不良。

⑷α+β钛合金钛中加入了Al、Se、Mo、Mn、Cr等元素，牌号为TC1、TC2。

可通过热处理如化，加工性能良好，但高温强度低于α钛合金。

α+β钛合金焊接性很差，很少用于焊接结构。

钛合金的分类经典的钛合金分类方法是麦克格维伦于1956年提出的退火状态相组成分类的方法。

即：α型、α+β型和β型。

当时α型、α+β型钛合金刚开始在普通退火状态下使用，而β型正处于实验室研究阶段。

经过近半个世纪的发展，各种不同特性的钛合金越来越多。

各种不同方式的热处理日益获得了实际应用。

随着钛合金的研究与应用的迅速发展，麦克格维伦分类方法的局限性越来越明显。

首先，它将成份、组织、性能差异很大的合金划入了同一类。

例如α+β型，既包括了β稳定元素很少的类似α合金的近α钛合金；也包括铝含量高的热强钛合金，以及可热处理强化的β稳定元素含量很高的合金。

其次，这类方法不能完全反映实际生产和应用中遇到的现有钛合金，特别是对热处理强化状态下使用的钛合金的相组成和性能特征。

第三，这类分类方法还缺乏明确的分类界限，不同的学者经常将同一成分的合金划入不同的合金类型，以致造成了许多概念上的混乱。

作为一种合理的钛合金分类方法，应当适用于在研究、生产、使用中遇到的所有钛合金。

有明确的分类依据和界限，每类合金应有自己独特的组织与性能特点，以便为合金设计制造选材时提供科学的基础，按照亚稳定状态相组成进行钛合金分类的方法，是一种比较科学的分类方法。

2.1 β稳定系数钛合金中β相的数量及稳定程度与β稳定元素含量有直接关系。

为了衡量钛合金中的β相的稳定程度或β稳定元素的作用,并便于钛合金分类，提出了β稳定系数的概念。

β稳定系数是指钛合金中各β稳定元素浓度与各自的临界浓度比值之和,即：K β=C1/CK1 +C2/CK2+C3/CK3 +…+Cn/CKn常用β稳定元素的临界浓度合金元素Mo V Nb Ta Mn Fe Cr Co Cu Ni WCk% 重量10 15 36 40 6.4 5 7 7 13 9 222.2 工业钛合金的分类根据Kβ值的大小及退火后的组织,可大致将工业钛合金分为α、近α、α＋β、及β型四大类。

2.2.1 α钛合金Kβ接近0的合金为α钛合金，这类合金几乎不含β稳定元素。