《钛及钛合金丝》（GB/T 3623-200X）征求意见稿

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《钛及钛合金丝》国家标准，本标准是对GB/T3623-1998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；
本标准以实际生产中总结的数据为基础，对GB/T3623-1998进行了修订。
标准编制原则：
??增加了纯钛TA1-1、两相钛合金TC4ELI牌号，并规定了其化学成分和力学性能；
??增加了两相钛合金TC2，规定了TC1、TC2焊丝的化学成分；
??因结构丝引用GB/T3620的化学成分，GB/T3620修订时纯钛与原标准同牌号规定的化学成分差异较大，故对四种纯钛牌号的力学性能指标进行了调整；
??加宽了TC4钛合金丝材的供货直径范围，并对力学性能指标进行了调整；
??增加了直段丝供货状态，规定了碱酸洗和磨光的表面处理方式；
??增加了检验结果的判定方法。
??按GB/T3620，对原TA4牌号重新编号为TA28。
本标准由宝钛集团有限公司负责起草。
本标准初稿于2006年5月完成，计划在网上征求意见。然后编制组再对返回意见进行研究处理，形成意见处理汇总表，并按意见处理表对标准征求意见稿进行修改，形成标准讨论稿。
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，丝材的产量也逐年上升。原GB/T3623是1998年修订版本，是国内应用最广泛的丝材标准，至今已使用八年了，标准包括15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，丝材用钛合金的牌号越来越多，如TA1-1、TC2、TC4ELI合金，因国标没有该牌号，产品订货只有供需双方签定的技术协议。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/T3623标准进行修订，将部分已批量生产并投入应用的牌号纳入标准。另外，八年生产积累的大量数据表明，原标准中小规格TC4丝材的力学性能指标不合理，需要对其进行调整。
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，增加了3个牌号，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。并对TC4钛合金丝材的力学性能进行了调整，扩宽了可生产的丝材的尺寸范围和产品的表面处理方式。具体变化如下：
1、本标准中结构件用丝材的化学成分仍引用GB/T3620《钛及钛合金牌号和化学成分及成分允许偏差》。由于GB/T3620修订时对纯钛的4个牌号是参照美国ASTM材料标准中纯钛成分和ISO外科植入物钛材标准进行改进和调整的，所以本标准中纯钛从表示方式和成分上都与ISO和ASTM标准保持一致。保证了我国钛材更利于推向国际市场。纯钛四个牌号与ISO和ASTM标准中纯钛牌号一一对应关系为：TA1对应Gr.1, TA2对应Gr.2, TA3对应Gr.3, TA4对应Gr.4。引用GB/T3620，将原TA4变更为TA28。
２、由于同牌号纯钛的成分发生了变化，调整了标准的力学性能。本标准在确定指标时，以统计的近些年生产的出口丝材的性能为依据，并参照ASTM B863《钛及钛合金线材规范》、ASTM B348《钛及钛合金线材规范》的性能指标对纯钛结构件丝的力学性能进行了调整和规定。4.8~7.0mm的指标与ASTM B348一致；3.0~4.8mm的指标与ASTM B863一致；小于3.0 mm的丝材，ASTM B863《钛及钛合金线材标准规范》规定“直径或最小尺寸小于0.125英寸（3.2 mm）的线材或型材，其伸长率在2英寸（50.8 mm）确定。报告数值应被标数为在1英寸或等同值的百分伸长” 。本标准规定的该规格范围的力学性能试样L0=50，与ASTM标准不同，该标准的指标是在统计生产数据的基础上确定的。
3、调整了规格小于2mm的TC4丝材的性能指标。在八年的生产中发现，小规格（小于2.0mm）TC4丝材的力学性能指标不合理，强度富余量大，但塑性指标过高，很难达到。出现该问题后，曾经对该规格范围的丝材的热处理工艺也进行了深入研究，但效果仍不明显。ASTM F136《外科植入物用Ti-6Al-4VELI加工材规范》和ASTM F1472《外科植入物用Ti-6Al-4V加工材规范》中也明确规定“厚度或直径规格小于0.062英寸（1.575mm）的材料的延伸率可以协商”；ASTM B863《钛及钛合金线材标准规范》规定“直径或最小尺寸小于0.125英寸（3.2 mm）的线材或型材，其伸长率在2英寸（50.8 mm）确定。报告数值应被标数为在1英寸或等同值的百分伸长。”由此可推断，小规格的丝材在国外生产中也存在同样的问题，所以，本次修订时参照实际生产水平，参考国外丝材规范，对小于2.0mm的丝材的力学性能指标进行了调整。
4. 根据现有生产能力、状况及市场需求，扩宽了TC4丝材的规格下限，有原1.6mm下延到1.0mm。
5、增加了TA1-1纯钛牌号及其性能。主要依据特殊行业需求，及某重点工程需要增加的。其成分和力学性能的确定主要依据设计要求、协议技术条件，以及目前国内的生产现状，并按照GB/3620对牌号的重新命名将原协议牌号TA0-1变为牌号TA1-1。
6、依据市场需求，增加了TC2牌号，其化学成分引用了GB/T3620。
7、依据国内外市场目前需求，丝增加了TC4ELI牌号。结构丝的化学成分引用GB/T3620，与ASTM F136的化学成分和指标相同；焊丝采用了AWS A5.16中ERTi-5的化学成分，比ASTM F136对杂质元素要求更严。
8、低间隙纯钛的成分，除氧含量外，直接采用了AWS A5.16中ERTi-1？ ERTi-4的化学成分，比原标准要求更加严格。
9、随着设备的更新和生产工艺的改进，生产能力越来越大。丝材可生产的长度增长，表面处理方式也日益健全。从产品形状看，原有的成卷供货形式已不能满足实际需求，本标准除规定有成卷供货形式外，还增加了直段丝（定尺或乱尺），复绕等形式。
五、与国外同类标准水平的对比分析；
本标准的修订主要有三个方面，一是对原标准中纯钛的成分进行了改进，与国际标准和美国ASTM标准的成分一致；二是在原15个牌号的基础上增加了3个牌号；三是调整了TC4丝材的力学性能指标。
本标准中纯钛结构丝材在成分范围上与国外牌号保持，性能与ISO和ASTM B863和ASTM B348两个标准的最高要求保持一致，属国际先进水平。
TC4丝材指标与ASTM B348和ASTM B863比较，规格大于3.2mm的丝材的力学性能指标与ASTM相同；规格在2.0～3.2mm的丝材，指标高于ASTM B863；规格不大于2.0mm的丝材，由于每个国家内部控制元素的成分有偏差，所采用的试验方法有差异，所以各有自己的特色，但GB/T3623的总体技术水平不低于ASTM标准。
TC4ELI丝材引用了ASTM F136的指标。焊丝的化学成分中对杂质元素比ASTM F136标准要求更严。
本标准的总体水平属于国际先进水平。
六、与现行法规、标准的关系
当前我国钛及钛合金丝材标准有两个，除本标准之外，另一个是国家军用标准GJB2219《钛及钛合金紧固件用丝材》，两个标准使用的场所和产品形式均不同，所以两者之间并无冲突。
七、实施标准的要求和措施的建议
本标准与原标准有明显的差别，特别是同牌号纯钛的原先的成分差异很大。化学成分的差异决定了性能的差别，所以在选材时应特别注意成分及对应的性能。
八、参考资料清单
1、ISO 5832/2-1999、5832/3-1996
2、ASTM B348-03、 ASTM B863-03、ASTM F136-01、ASTM F1472-02
3、GB/T3620、GB/T 3623-98
4、AWS A5.16-2004