GB/T 5168-2020 钛及钛合金高低倍组织检验方法

ICS77.120.50

H24

中华人民共和国国家标准

/—

GBT51682020

代替/—

GBT51682008

钛及钛合金高低倍组织检验方法

Microstructureandmacrostructureexaminationfortitaniumandtitaniumallos

y

2020-03-06发布2021-02-01实施

国家市场监督管理总局

发布

国家标准化管理委员会

/—

GBT51682020

前言

本标准按照/—给出的规则起草。

GBT1.12009

本标准代替/—《钛合金高低倍组织检验方法》。

GBT51682008α-

β

/—,,:

本标准与GBT51682008相比除编辑性修改外主要技术变化如下

———“”“”“”(、、);

增加了要素原理试剂仪器设备见第章第章第章

345

———(,);

修改了低倍样品制备的要求见6.12008年版的2.1

———();

增加了低倍斑与宏观晶粒度检验时样品热处理的要求见6.2.2

β

———(,);

修改了低倍腐蚀剂的配比见表22008年版的2.2.1

———(,);

修改了高倍样品制备要求见7.22008年版的3.1

———(,);

修改了高倍腐蚀剂的配比见表32008年版的3.1.3

———“”();

增加了常见缺陷组织的判定见第章

8

———“”,“人身和设备与仪

增加了钛及钛合金典型低倍组织与高倍组织图谱将2008年版的附录A

”(,);

器防护删除见附录A2008年版的附录A

———,“”“”(

修改了附录的内容由低倍组织典型图片改为钛及钛合金典型冶金缺陷图谱见

B

附录,年版的附录);

B2008B

———,“”“”(

修改了附录的内容由高倍组织典型图片改为钛及钛合金典型加工缺陷图谱见

C

附录,年版的附录);

C2008C

———“”();

增加了附录D钛及钛合金典型不均匀组织图谱见附录D

“初生”()

增加了附录E相含量测量方法见附录E

Ⅰ

/—

GBT51682020

钛及钛合金高低倍组织检验方法

1范围

、、。

本标准规定了型α-型型钛及钛合金高低倍组织检验方法

αββ

本标准适用于钛及钛合金高低倍组织检验。

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

/金属平均晶粒度测定方法

GBT6394

/钛及钛合金术语和金相图谱

GBT6611

/金属显微组织检验方法

GBT13298

/金属试样的电解抛光方法

YBT4377

3原理

(),

低倍组织宏观组织检验是选用合适的腐蚀剂显现钛及钛合金样品宏观组织用不高于倍的放

20

。()

大镜或者目视检查形貌特征高倍组织显微组织检验是选用合适的腐蚀剂显现钛及钛合金样品微观

,。

组织利用显微镜对钛及钛合金材料微观组织特征进行分析及鉴别

4试剂

,。

除另有说明在试验中用到的试剂均采用化学纯

(3

4.1氟化氢铵/)。

=1.52cm

ρg

4.2氢氟酸(/)。

=1.15mL

ρg

硝酸(/)。

4.3=1.40mL

ρg

盐酸(/)。

4.4=1.19mL

ρg

过氧化氢(/)。

4.5=1.10mL

ρg

冰醋酸(/)。

4.6=1.05mL

ρg

()(/)。

4.7丙三醇甘油=1.3mL

ρg

5仪器设备

(、、、)、

5.1高低倍组织检验相关设备包括制样设备金相切割机镶嵌机磨抛机电解抛光腐蚀设备等金

,、。

相显微镜及照相系统等均应满足相关的安全技术要求

,。

5.2金相磨抛机应配有进水及下水通道或选用全自动制样设备

,。

5.3金相显微镜应经计量校准合格照相系统应保证图像尺寸的可追溯性若目镜中有刻度尺应用测

,。

微尺进行标定测微尺按计量要求进行检定

1

/—

GBT51682020

6低倍组织检验

6.1取样

低倍样品应根据产品技术要求或表的规定切取。

6.1.11

,,。

6.1.2样品切割过程中应采取适当措施避免样品表面及内部组织发生变化

表1低倍样品取样要求

产品分类取样要求

、、,:

棒材挤压材挤压用毛坯样品从检验的产品横向及纵向切取样品截面厚度推荐尺寸13mm~25mm

,:(

样品从检验产品的横向或纵向切取样品推荐尺寸板厚受检面长度120mm~

×

板材

)垂直受检面长度()

150mm×13mm~25mm

,,

锻件当尺寸允许时应对锻件外表面进行粗加工以保证去除层

α

、

焊接件焊接部位的剖面应包含焊缝区热影响区及部分母材

零件零件剖面

6.2样品热处理

,。

6.2.1若产品技术要求未规定样品进行热处理时应对样品直接进行低倍组织检验

,,,

6.2.2斑检验时推荐在转变温度以下15℃~30℃加热保温60min±5min以相当于空冷或更

ββ

快的速度冷却。

,。,

6.2.3宏观晶粒度检验时按产品技术要求规定进行热处理推荐在转变温度以上30℃加热保温

β

,。

120min±5min以相当于空冷或更快的速度冷却

6.3制样

、、、。

6.3.1样品应采取车铣刨磨等方式或几种方式的组合进行表面加工

、。

6.3.2样品应去除因取样制样造成的加工痕迹

,。

6.3.3锻件样品表面粗糙度Ra应不大于3.2m其他样品表面粗糙度Ra应不大于1.6m

μμ

6.4样品腐蚀

,,。

6.4.1腐蚀前应对受检表面进行检查可进行除油或光亮处理确保表面无损伤及污染

,。

产品技术要求无规定时推荐按表的规定进行腐蚀

6.4.22

表2低倍组织腐蚀剂及使用要求

编号腐蚀剂配比温度时间适用范围

110mLHF+25mLHNO+65mLHO通用

32

/的溶液通用

218LNHHF

g42

360mLHO+10mLHF+30mLHO纯钛

222

室温60s~120s

1.5mLHF+15mLHNO+83.5mLHO、

432TA5TA7

5250mLHCl+35mLHNO+100mLHO焊缝

32

620mLHCl+40mLHF+40mLHO纯钛及型钛合金

2β

2

/—

GBT51682020

,,。

6.4.3通常采取浸蚀方式进行腐蚀若采用擦拭方式时以可均匀显示低倍组织为准腐蚀后应立刻

用干净的流水冲洗。

,。

6.4.4样品应去除腐蚀产物及污迹并吹干

6.5检验

,。

在足够的光照条件下目视或选择不高于倍的工具观察样品全截面

6.5.120

6.5.2低倍组织的评定按产品技术要求执行。

6.5.3锻件中流线的检验按产品技术要求执行。

宏观晶粒度评定按/进行。

6.5.4GBT6394

6.5.5典型钛及钛合金低倍组织及缺陷参见附录A、附录B、附录C、附录D。

6.5.6对低倍组织检验存在疑义的区域应进行高倍组织检验后综合评判。

7高倍组织检验

7.1取样

,

7.1.1样品应根据产品技术要求或试验目的从有代表性的部位或在已进行低倍组织检验的样品上切

。。

取切取过程中应防止发生塑性变形及因受热引起的高倍组织变化

2

:,。

7.1.2推荐样品尺寸受检面面积小于400mm高度15mm~20mm为宜

。

7.1.3根据不同的检验目的选取合理的受检面并明确标识挤压或轧制管材组织的受检面选取纵向

,。

截面其他加工制品组织的受检面选取垂直于主变形方向的横向截面

7.2样品镶嵌

,、、,。

7.2.1检查加工制品表层组织或样品较小形状不规则多孔等情况时样品应进行镶嵌

、,,/。

7.2.2镶嵌方法有热镶嵌冷镶嵌和机械夹持可根据样品及检验要求选用具体操作见GBT13298

7.3样品研磨

,,。

7.3.1选择由粗到细不同粒度的砂纸或磨盘将样品置于磨样机上依次进行研磨去除样品加工痕迹

,。

7.3.2研磨过程可加水进行冷却防止产生过热组织

7.4样品抛光

,,,

7.4.1钛及钛合金通常选用机械抛光若抛光效果不能达到要求时可选择化学抛光或电解抛光也可

是几种抛光方式的组合。

,,:

7.4.2机械抛光时应选择合适的抛光织物与抛光剂具体要求如下

)、、。

a粗抛时在抛光盘上添加粒度约10m的氧化铝金刚石氧化硅等抛光剂纯钛样品的抛光

μ

可经机械抛光加高倍腐蚀剂腐蚀的方法反复次次。

2~3

)、。

b精抛时可选用粒度不大于5m的氧化铝金刚石或氧化硅悬浮液等抛光剂抛光

μ

,

7.4.3钛及钛合金样品采用化学抛光方式制备时纯钛样品用60mLHO+30mLHO+0.5mLHF

222

。,,

腐蚀剂浸蚀30s~60s钛合金用25mLHF+25mLHNO3腐蚀剂浸蚀当开始剧烈反应时再继续

5s~10s即可。

,/

7.4.4不进行表层检验或表层尺寸测量的样品可用电解抛光进行制备电解抛光操作可按YBT4377

。