T/CSTM 01267-2024 钛及钛合金粉末冶金件

ICS 77160
CCS H70/74
团体标准
T/CSTM 01267—2024
钛及钛合金粉末冶金件
Titanium and titanium alloy powder metallurgy parts
2024-10-31 发布2025-01-31 实施
中关村材料试验技术联盟发布

前 言
本文件参照GB/T 1.1—2020 《标准化工作导则第1 部分：标准化文件的结构和起草规则》和GB/T
20001.10—2014《标准编写规则第10 部分：产品标准》的规定起草。
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标准化委员会综合标准化领域委员会（CSTM/FC99）提出。
本文件由中国材料与试验标准化委员会综合标准化领域委员会（CSTM/FC99）和粉末冶金标准化
领域委员会（CSTM/FC90）共同归口。
T/CSTM 01267—2024
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钛及钛合金粉末冶金件
1 范围
本文件规定了钛及钛合金粉末冶金件的术语和定义、牌号、技术要求、检验规则、订货内容、质量证明
书及包装、运输、贮存等。
本文件适用于采用元素混合粉或预合金粉，经成形、烧结、热加工及热处理制备的钛及钛合金粉末冶金
件。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅
该日期对应的版本适用于本文件；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。
GB/T 228.1 金属材料拉伸试验第1 部分：室温试验方法
GB/T 3500 粉末冶金术语
GB/T 3620.1 钛及钛合金牌号和化学成分
GB/T 3850 致密烧结金属材料与硬质合金密度测定方法
GB/T 4698（所有部分） 海绵钛、钛及钛合金化学分析方法
GB/T 20967 无损检测目视检测总则
GB/T 23604 钛及钛合金产品力学性能试验取样方法
GB/T 31981 钛及钛合金化学成分分析取制样方法
GB/T 39241 无损检测超声检测穿透技术
3 术语和定义
GB/T 3500 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
热加工hot working
包括热锻、热轧、热挤压、热等静压等工艺。
3.2
相对密度relative density
多孔体的密度与无孔状态下同一成分材料的密度之比，以%表示。
4 牌号
4.1 牌号组成
由PM+钛及钛合金牌号组成，其中PM 代表粉末冶金，钛及钛合金牌号按照GB/T 3620.1 规定。
4.2 牌号示例
用TC4 牌号制造的钛合金粉末冶金件，标记为PM TC4，其中PM 代表粉末冶金，TC4 为钛合金材料牌
号。
5 技术要求
T/CSTM 01267—2024
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5.1 化学成分
钛及钛合金粉末冶金件的合金牌号和化学成分应符合表1 的规定。当需方对杂质含量有特殊要求
时，应由供需双方商定，并在合同或技术协议中注明。
表1 合金牌号和化学成分
合金
牌号
名义化学成分
化学成分（质量分数）%
主要成分杂质，不大于
Ti Al Sn Mo V Zr Ni Si Fe C N H O
其他
元素
PM TA1 纯钛余量— — — — — — — 0.20 0.08 0.03 0.015 0.18 0.10
PM TA2 纯钛余量— — — — — — — 0.30 0.08 0.03 0.015 0.25 0.10
PM TA3 纯钛余量— — — — — — — 0.30 0.08 0.05 0.015 0.35 0.10
PM TA4 纯钛余量— — — — — — — 0.50 0.08 0.05 0.015 0.40 0.10
PM TA5 Ti-4Al-0.005B 余量3.3~4.7 — — — — B：0.005 0.30 0.08 0.04 0.015 0.30 0.10
PM TA7 Ti-5Al-2.5Sn 余量4.0~6.0 2.0~3.0 — — — — — 0.50 0.08 0.05 0.015 0.30 0.10
PM TA10 Ti-0.3Mo-0.8Ni 余量— — 0.2~0.4 — — 0.6~0.9 — 0.30 0.08 0.03 0.015 0.30 0.10
PM TA15
Ti-6.5Al-1Mo-1V
-2Zr
余量5.5~7.1 — 0.5~2.0 0.8~2.5 1.5~2.5 — ≤0.15 0.25 0.08 0.05 0.015 0.30 0.10
PM TA18 Ti-3Al-2.5V 余量2.0~3.5 — — 1.5~3.0 — — — 0.25 0.08 0.05 0.015 0.30 0.10
PM TB8
Ti-15Mo-3Al-2.7
Nb-0.25Si
余量2.5~3.5 —
14.0~16.
0
— Nb：2.4~3.2
0.15~0.
25
0.40 0.05 0.05 0.015 0.30 0.10
PM TB9
Ti-3Al-8V-6Cr-4
Mo-4Zr
余量3.0~4.0 — 3.5~4.5 7.5~8.5 3.5~4.5
Cr：5.5~6.5
Pd：≤0.10
0.30 0.05 0.03 0.030 0.30 0.10
PM TC4 Ti-6Al-4V 余量5.5~6.75 — — 3.5~4.5 — — — 0.30 0.08 0.05 0.015 0.30 0.10
PM TC4
ELI
Ti-6Al-4VELI 余量5.5~6.5 — — 3.5~4.5 — — — 0.25 0.08 0.03 0.012 0.20 0.10
PM TC11
Ti-6.5Al-3.5Mo-1
.5Zr-0.3Si
余量5.8~7.0 — 2.8~3.8 — 0.8~2.0 —
0.2~
0.35
0.25 0.08 0.05 0.012 0.30 0.10
5.2 密度
钛及钛合金粉末冶金件的相对密度不小于98%。当需方对密度有特定要求时，应由供需双方商定，
并在合同或技术协议中注明。
5.3 状态
钛及钛合金粉末冶金件的交货状态分为烧结态、热加工态和热处理态三种。当需方对供应状态有特
殊要求时，应由供需双方商定，并在合同或技术协议中注明。
5.4 力学性能
不同状态的钛及钛合金粉末冶金件的室温力学性能均应符合表2 的规定。当需方对取样方法有特殊
要求时，应由供需双方商定，并在合同或技术协议中注明。
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表2 室温力学性能
合金牌号名义化学成分
抗拉强度
Rm/MPa
最小值
屈服强度
Rp0.2/MPa
最小值或范围
伸长率
A/%
最小值
断面收缩率
Z/%
最小值
备注
PM TA1 纯钛240 140 24 30
PM TA2 纯钛400 275 20 30
PM TA3 纯钛500 380 18 30
PM TA4 纯钛580 485 15 25
PM TA5 Ti-4Al-0.005B 685 585 15 40
PM TA7 Ti-5Al-2.5Sn 785 680 10 25
PM TA10 Ti-0.3Mo-0.8Ni 485 345 18 25
PM TA15 Ti-6.5Al-1Mo-1V-2Zr 885 825 8 20
PM TA18 Ti-3Al-2.5V 828 759 10 25
PM TB8 Ti-15Mo-3Al-2.7Nb-0.25Si
793 759 15 35 固溶态
966 897~1096 10 30
固溶+时效态—
中等强度
1172 1104~1276 8 20
固溶+时效态—
高强度
PM TB9 Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr
793 759 15 25
930 897~1096 10 20
1138 1104~1276 5 20
PM TC4 Ti-6Al-4V 895 825 10 25
PM TC4
ELI
Ti-6Al-4VELI 830 760 10 15
PM TC11 Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si 1030 900 10 30
5.5 几何尺寸及公差
钛及钛合金粉末冶金件几何尺寸与公差应符合粉末冶金件图样或订货协议的规定。当需方对几何尺
寸与公差有特殊要求时，应由供需双方商定，并在合同或技术协议中注明。
5.6 外观质量
钛及钛合金粉末冶金件表面应洁净，无毛刺、飞边、裂纹、孔洞等肉眼可见的缺陷。当需方对外观
质量有特殊要求时，应由供需双方商定，并在合同或技术协议中注明。
5.7 内部质量
需方要求并在合同或技术协议中注明时，钛及钛合金粉末冶金件可进行超声探伤检查。检验方法和
质量判定标准按照GB/T 39241 的要求，或由供需双方商定，并在合同或技术协议中注明。对于超声探
伤检查有难度的厚大粉末冶金件可采用其他检验方法，具体检验方法及质量判定标准由供需双方商定，
并在合同或技术协议中注明。
6 试验方法
6.1 化学成分
化学成分分析方法按GB/T 4698 的规定进行。经供需双方商定，也可采用其他分析方法进行分析。
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6.2 力学性能
室温拉伸试验按GB/T 228.1 的规定执行。
6.3 密度
密度测定方法按GB/T 3850 的规定执行。
6.4 几何尺寸
几何尺寸检验采用通用的测量工具进行。
6.5 外观质量
外观质量检查按GB/T 20967 的规定执行。
6.6 内部质量
必要时，无损检测按GB/T 39241 进行。
7 检验规则
7.1 检验项目
每批材料应进行化学成分、力学性能、几何尺寸、外观质量检验。也可由供需双方商定，并在合同
中注明。
7.2 组批规则和取样方案
材料应成批提交检验，每批应由同一牌号、同一原料批号、同一生产工艺、同一状态的材料组成。
每批材料检验的取样数量和取样部位应符合表3 规定，如果取不到表3 规定的试样数量，可逐个取
样检验。
当需方对取样部位如有特殊要求，由供需双方商定，并在合同或技术协议中注明。
表3 检验项目
序号检验项目取样数量/个取样方法取样部位
1 化学成分1 GB/T 31981 任取1 个
2 力学性能3 GB/T 23604 任取3 个
3 相对密度2 GB/T 3850 任取2 个
4 几何尺寸全部供需双方协商全部
5 外观质量全部— 全部
6 超声探伤供需双方协商
7.3 判定规则
化学成分、相对密度检验结果不合格时，允许从该批材料（包括原初试不合格的材料）上切取双倍
数量的试样对不合格项目进行复验，复验结果全部合格，则该批材料合格。若有一个结果不合格，该批
材料判为不合格。
力学性能某项检验结果不合格时，允许从该批材料（包括原初试不合格的材料）上切取双倍数量的
试样对不合格项目进行复验，复验结果全部合格，则该批材料合格。若有一个结果不合格，该批材料判
为不合格。
几何尺寸、外观质量检验不合格时，该件判为不合格。
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超声波检验不合格时，该件判为不合格。
8 订货内容、质量证明书、包装、运输和贮存
8.1 订货内容
按照本文件订货的合同或订单应包括下列内容（但不限于）：
a）本文件编号；
b）产品名称；
c）产品牌号；
d）材料状态；
e）产品数量；
f）尺寸；
g）使用加工方法；
h）重量；
i）其他。
8.2 质量证明书
本文件要求提供产品的某些随行文件，可包括但不限于：
a）供方名称；
b）需方名称；
c）合同号；
d）本文件号；
e）产品牌号；
f）工艺方法；
g）批号；
h）材料状态；
i）规格、数量、重量；
j）生产、检验日期；
k）按本标准或协议、合同规定的合格检验结果；
l）质量检验部门印记。
8.3 包装、运输和贮存
产品在检验合格后应进行防护处理和包装，贮存和运输时应避免雨雪、曝晒、受潮和污染，不得与
有毒、有害、有腐蚀性物品和污染物混贮、混运。在贮存和运输时应轻拿轻放，避免机械损伤，不得采
用有损包装件质量的运输、装卸方式和工具。
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附录A
（资料性）
起草单位和主要起草人
本文件起草单位：北京科技大学、江苏金物新材料有限公司、宝鸡拓普达钛业有限公司、江苏省
航空航天新材料产业计量测试中心、海安县通用粉末冶金厂、武汉圣火科技有限责任公司、北京金物科
技发展有限公司。
本文件主要起草人：杨芳、陈存广、王海英、滕成龙、董洁、郭志猛、申承秀、王春官、缪春凤、
严丹、胡海青、王雯雯、程志骏、郭丽丽、冯钊红。
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参考文献
[1] ASTM B988-13 Powder Metallurgy (PM) Titanium and Titanium Alloy Structural Components.