航空发动机转动件用高纯GH4169合金第1部分锻制棒材

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CSTMCCS XXXX团体标准T/CSTM XXXXX—2021航空发动机转动件用高纯合金GH4169第部分锻制棒材1High PurityGH4169Alloy ForAero-engine RotatingComponentsPart1Forged Bar发布202X-XX-XX202X-XX-XX实施中关村材料试验技术联盟发布检验分类

10.1棒材检验主要分为化学成分、力学性能、高低倍组织、超声波探伤、尺寸、外形等检验项目

10.2棒材检验项目主要分为化学成分、室温及高温拉伸、光滑持久、硬度和晶粒度、显微组织、超声波探伤、尺寸、外形等检验；各检验项目取样数量以及相应要求和检验方法的章条号应符合表的规定5组批规则

10.3棒材应成批提交验收，每批原则上应由同一合金牌号、同一熔炼炉号、同一规格和同一状态的棒材组成判定规则

10.4化学成分分析结果不合格时，允许重新取样对不合格元素进行复验，复验结果仍不合格时，该炉批判为不合格

10.

4.1低倍检验不合格时，应判为不合格（疏松残余除外）因缩孔疏松造成的低倍检验不合格时，允许供方将其切

10.

4.2净，重新检验，检验结果若仍不合格，该批棒材判为不合格显微组织或晶粒度检验不合格时，该批棒材判为不合格

10.

4.3力学性能某项检验结果不合格时,允许从原棒材上切取双倍数量的试样对不合格项目进行复验,复验结果即使只

10.

4.4有一个试样不合格时，该批棒材判为不合格超声波检验不合格时，该支棒材判为不合格

10.

4.5尺寸、外形或外观质量检验不合格时，该支棒材判为不合格

10.

4.6冶金缺陷的处理

10.

4.7对已验收的棒材在随后的加工过程中发现有不允许的冶金缺陷，经供需双方确认后，应予退货标志、标签和随行文件11本文件要求提供产品的某些随行文件，可包括但不限于a）质量证明书；b）到货签收单；c）试验报告；d）其他有关资料包装、运输和贮存12棒材不经包装交货，应在清洁条件下贮存贮存与运输中应平稳装卸，整齐堆垛附录A（资料性）起草单位和主要起草人本文件起草单位钢铁研究总院、北京钢研高纳科技股份有限公司、抚顺特殊钢股份有限公司、宝武特种冶金有限责任公司、中国航发沈阳发动机设计研究所、中国航发北京航空材料研究院、中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司、中国航发西安航空发动机有限公司本文件主要起草人XXXXX本文件参照《标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则》，《标准编写规GB/T

1.1—20201GB/T

20001.10则第部分产品标准》给出的规则起草10《航空发动机转动件用高纯合金》分为如下部分T/CSTM XXXXGH41693——第部分锻制棒材1——第部分高强锻件2——第部分直接时效锻件3—部分为的第部分T/CSTM XXXX1请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别专利的责任本文件由中国材料与试验团体标准委员会综合标准领域委员会提出CSTM/FC99本文件由中国材料与试验团体标准委员会综合标准领域委员会归口CSTM/FC99合金是我国产量最大、用途最广、产品种类与规格最全的高温合金，是我国大推力航空发动机的骨GH4169干高温合金材料，在新型航空发动机中应用的合金零件总重量占核心机重量的占发动机重量的GH416960%,30%以上，其中很多零件是发动机的核心关键部件-转动件，因此，控制航空发动机转动件用合金锻制棒材GH4169的质量是至关重要的为了更好的保证航空发动机的安全可靠应用，提高国产转动件用合金的冶金质量水平是当务之急GH4169为此，国家为高纯净合金棒材的工程化立项，项目目标是提升国产合金品质，最终实现进口替代通过GH4169项目的攻关，进一步优化了转动件用合金锻制棒材的冶炼、热加工等加工工艺，试制的棒材无论从成分GH4169范围控制精度、性能指标、晶粒度及探伤控制水平都得到了进一步的提高,这使得目前生产中引用的型号标准、技术协议已经不能完全适用于转动件用高纯合金棒材的要求GH4169本标准的制定，将国家项目的研究成果转化成为产品标准，进一步提高对航空发动机转动件用高纯GH4169合金锻制棒材的技术要求（包括冶炼工艺、化学成分、性能、晶粒度、显微组织及超声波探伤），同时规范试验方法、检验规则和包装、标志及质量证明书，便于设计、生产、验收的统一规范管理，更好地满足国防建设对军工产品的需要，实现进口替代航空发动机转动件用高纯合金第部分锻制棒材GH41691范围1本标准规定了航空发动机转动件用高纯合金锻制棒材的要求、质量保证规定和交货准备等GH4169本标准适用于直径的航空发动机转动件高纯合金锻制棒材（以下简称棒材）200mm〜300mm GH4169规范性引用文件2下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准钢铁酸溶硅和全硅含量的测定还原型硅铝酸盐分光光度法GB/T

223.5GB/T

223.9钢铁及合金铝含量的测定铭天青S分光光度法GB/T

223.11钢铁及合金铭含量的测定可视滴定或电位滴定法GB/T

223.17钢铁及合金化学分析方法二安替比林甲烷光度法测定钛量GB/T

223.19钢铁及合金化学分析方法新亚铜灵一三氯甲烷萃取光度法测定铜量GB/T

223.25钢铁及合金化学分析方法丁二酮月亏重量法测定银量GB/T

223.28钢铁及合金化学分析方法安息香月亏重量法测定铝量a-GB/T

223.29钢铁及合金铅含量的测定载体沉淀-二甲酚橙分光光度法GB/T

223.37钢铁及合金氮含量的测定蒸偏分离靛酚蓝分光光度法GB/T

223.38钢铁及合金化学分析方法离子交换分离一重量法测定锯量GB/T

223.42钢铁及合金化学分析方法离子交换分离一漠邻苯三酚红光度法测定留量GB/T

223.62GB/T

223.63钢铁及合金化学分析方法乙酸丁酯萃取光度法测定磷量GB/T

223.65钢铁及合金化学分析方法高碘酸钠（钾）光度法测定镒量GB/T

223.73钢铁及合金钻含量的测定火焰原子吸收光谱法GB/T

223.75钢铁及合金铁含量的测定三氯化铁■重铭酸钾滴定法GB/T

223.79钢铁及合金硼含量的测定甲醇蒸储-姜黄素光度法GB/T

223.80钢铁多元素含量的测定射线荧光光谱法（常规法）X-GB/T

223.85钢铁及合金钮及碑含量的测定氢化物发生-原子荧光光谱法GB/T

223.86钢铁及合金硫含量的测定感应炉燃烧后红外吸收法GB/T

223.88钢铁及合金总碳含量的测定感应炉燃烧后红外吸收法GB/T

223.89钢铁及合金钙和镁含量的测定电感耦合等离子体原子发射光谱法GB/T

228.1GB/T

228.2钢铁及合金硫含量的测定氢化物发生-原子荧光光谱法GB/T

231.1金属材料拉伸试验第部分室温试验方法1GB/T2039金属材料拉伸试验第部分高温试验方法2GB/T2101金属材料布氏硬度试验第部分试验方法1GB/T4162金属材料单轴拉伸蠕变试验方法型钢验收、包装、标志及质量证明书的一般规定锻轧钢棒超声波检验方法钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法GB/T20066GB/T40303合金棒材通用技术条件GH4169GJB3165航空承力件用高温合金热轧和锻制棒材规范GJB5404高温合金痕量元素分析方法GJB8604航空航天用高温合金成品化学成分允许偏差GJB

9890.1航空用合金组织检测与评定第部分低倍和显微组织检验与评定GH41691GJB

9890.2航空用合金组织检测与评定第部分晶粒度评定方法GH41692术语和定义3下列术语和定义适用于本文件黑斑

3.1Freckle由于溶质元素的正偏析导致碳化物、碳氮化物、相、相、相或其他金属间相等化合物聚集,并在Laves uNi3Nb腐蚀面上呈现暗色区域白斑

3.2White Spot由于碳化物减少或碳化物形成元素和强化元素减少导致的负偏析，并在腐蚀面上呈现浅色区域分类、标记和编码4每根棒材应标明合金牌号、熔炼子炉号、锭节号、尺寸、头尾等标志的其他要求按的规定GB/T2101尺寸、外形、重量5棒材的长度应不小于小于的棒材可按定尺交货

11.5m,

1.5m棒材的尺寸及其允许偏差、外形的其他要求应符合的规定

5.2GJB3165棒材表面不允许有裂纹、折叠、结疤和夹渣；表面局部缺陷应予清除，清除深度不应超过棒材该尺寸公差之半，

5.3宽深比应不小于6技术要求6冶炼方法

6.1合金应采用真空感应熔炼+电渣重熔+真空电弧重熔组成的三联冶炼工艺生产化学成分

6.2合金的化学成分应符合表的规定

2.11表化学成分1兀素C CrMo NbTi AlNi FeaP—*—L含量

0.012〜

17.00〜

2.80〜

5.20-

0.75-

0.35-

52.00〜

16.00〜

0.007〜%

03619.

003.

155.

551.

150.

6555.

0019.

000.015元素Co MnSi STa MgB CuCa不大于含量%

000.

350.

00100.

100.

00300.

0060.

300.005元素Pb SnSe BiAg TeTl0N不大于含量%

00050.

0050.

00030.

000030.

00050.

000050.

00010.

00250.010a Fe含量可由差数法确定成品棒材化学成分允许偏差应符合的规定

2.2GJB8604交货状态

6.3棒材以锻制状态、经车光或磨光后交货，表面粗糙度应不大于Ra

3.2um力学性能

6.4试样热处理制度为固溶处理加时效处理

4.1固溶处理保温以相当于空冷或更快的冷却速率冷却至室温；时效处理保950℃〜980℃±10℃,lh,720℃±10℃,温以速率炉冷至保温空冷注实际固溶处理加热温度和冷却速率应在质量证明8h,50±10℃/h620℃±10℃,8h,书中注明从棒材上切取横向试样，经热处理后测试力学性能，应符合表的规定

4.26412持久时间达至后，允许每隔增加应力直至拉断U25h8h35Mpa,表力学性能测试条件2拉伸性能持久性能棒材直Ob

00.2室温硬度径85%取样方向试验温t0TMPa MPa85%HB%mm度℃℃MPa h不小于200〜室温1230102068横向34665069025—30065010008601215低倍组织

6.5在交货状态或经热处理的棒材的横向低倍试样上，不应有裂纹、缩孔、分层、夹渣等缺陷

5.1641在经热处理的棒材的低倍试样上检查暗腐蚀区、白斑或浅腐蚀区，按执行

5.2GJB

9890.1-2020高倍组织

6.6显微组织

6.1在经热处理的棒材中心、半径和边缘处切取试样检验显微组织，检验面为径轴向剖面，应符合6411/2GJB的规定，当出现相异常时，经供需双方协商解决

9890.1-20203晶粒度

6.2在经热处理的棒材切取试样检验晶粒度，取样部位和晶粒度应符合表的规定，检验面为径轴向剖6413面表晶粒度要求3棒材直径取样部位晶粒度mm6级或更细，允许个别2级，最外缘10mm宽度之内不做晶粒度要200-300棒材中心、1/2R、边缘求超声波检验

6.7棒材应逐支按进行超声检验，棒材供方应采水浸法，用纵波检验，应满足表要求GB/T41624表探伤要求4参考平底孔报警极限不合格极限振幅报告棒材直径mmmm mm mmmm200〜250

①

200.8

①

0.8—250〜300

①

1.2

①

801.

20.8订货内容7按照本文件订货的合同或订单应包括下列内容

7.1a）本标准号；b）合金牌号；c）冶炼方法；d）交货状态；e）规格、重量；f）定尺长度；g）其他技术要求如订货合同中未注明尺寸及不平度精度、表面质量级别及包装方式，则以普通尺寸及不平度精度、表面质量级

7.2别为较高级表面，并按供方指定的包装方式供货取样8棒材质量评估取样方案如表所示5表取样方案5检验方法的章条序号检验项目取样数量，个取样部位要求的章条号号1化学成分每炉

29.12室温拉伸2相当于铸锭头尾部的棒材头部和

9.23高温拉伸2尾部

9.34高温持久

29.45硬度

29.56低倍组织

26.

59.67显微组织6相当于铸锭头尾部的棒材头部和8晶粒度6尾部的中心、R/

2、边缘9超声波检验逐支整支

79.8尺寸、外形、重10逐支整支

59.9量试验方法9化学成分分析

9.1化学成分分析按和进行经需方同意也可采用仪器法、光谱法进行分析GB/T223GJB5404化学分析取样按的规定进行化学分析样品应取自铸锭的头部和尾部或相当于头部和尾部的棒材，GB/T20066并报出头部和尾部的成分分析结果当几个母炉号重熔成一个子炉号时，杂质元素允许只报头部分析结果；当一个母炉号重熔成一个或几个子炉号时，允许尾部只报碳、铝、钛、铝和镁的分析结果室温拉伸试验

9.2室温拉伸试验按进行GB/T

228.1高温拉伸试验

9.3高温拉伸试验按进行GB/T

228.2局温持久试验

9.44高温持久试验按进行GB/T2039硬度试验

9.5布氏硬度试验按进行GB/T

231.1低倍组织检验

9.6低倍组织检验按进行GJB

9890.1高倍组织检验

9.7显微组织检验按进行

7.1GJB

9890.1晶粒度检验按进行