GB/T 23604-2024 钛及钛合金产品力学性能试验取样方法

　　ICS 77.040.01 CCS H 22

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 23604—2024代替 GB/T 23604—2009

　　钛及钛合金产品力学性能试验取样方法

　　Method of sampling for mechanical properties testing

　　of titanium and titanium alloy products

　　2024⁃09⁃29 发布 2025⁃04⁃01 实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 23604—2024

　　前 言

　　本文件按照 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》的规定起草 。

　　本 文 件 代 替 GB/T 23604—2009《钛 及 钛 合 金 产 品 力 学 性 能 试 验 取 样 方 法》。 与 GB/T 23604— 2009 相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：

　　a) 更改了适用范围(见第 1 章，2009 年版的第 1 章);

　　b) 增加了部分“术语和定义”(见第 3 章);

　　c) 更改了取样的一般要求(见 4.1，2009 年版的第 5 章);

　　d) 更改了抽样产品 、试料 、样坯和试样的标识(见 4.3，2009 年版的 5.3);

　　e) 更改了从原产品上取样的要求(见 5.1.2，2009 年版的 4.1.2);

　　f) 删除了“试料的状态”(2009 年版的第 6 章);

　　g ) 更改了试样的制备要求(见第 6 章，2009 年版的第 7 章);

　　h) 更改了钛及钛合金产品力学性能试验取样位置的要求(见附录 A，2009 年版的附录 A);

　　i) 增加了型材的取样要求(见 A .5);

　　j) 更改了样坯加工余量选择的要求(见附录 B，2009 年版的附录 B);

　　k) 增加了力学性能试样方向的标识(见附录 C)。

　　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 。

　　本文件由中国有色金属工业协会提出 。

　　本文件由全国有色金属标准化技术委员会(SAC/TC 243)归口 。

　　本文件起草单位：宝鸡钛业股份有限公司 、有色金属技术经济研究院有限责任公司 、南京宝色股份公司 、西部超导材料科技股份有限公司 、新疆湘润新材料科技有限公司 、湖南湘投金天钛业科技股份有限公司 、宁夏中色金航钛业有限公司 、宝武特种冶金有限公司 、鑫鹏源智能装备集团有限公司 、宝钛集团有限公司 、国核宝钛锆业股份公司 、中铝沈阳有色金属加工有限公司 。

　　本文件主要起草人 ：刘宏伟 、李超 、白焕焕 、张江峰 、李剑 、徐曦荣 、曹震 、史小云 、岳旭 、蔡成 、朱宝辉 、闵新华 、高万峰 、张天广 、刘鹏 、白智辉 、张嘉伟 、马佳琨 、何鹏超 、马忠贤 、冯军宁 、冯永琦 、陈战乾 、何书林 。

　　本文件于 2009 年首次发布，本次为第一次修订 。

　　Ⅰ

　　GB/T 23604—2024

　　钛及钛合金产品力学性能试验取样方法

　　1 范围

　　本文件描述了钛及钛合金棒材 、丝材 、管材 、板材 、带材 、箔材 、饼材 、环材 、型材等力学性能试验的取样方法 。

　　本文件适用于钛及钛合金加工产品的力学性能试验的取样和试样制备 。

　　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 34647 钛及钛合金产品状态代号

　　3 术语和定义

　　GB/T 34647 界定的以及下列术语和定义适用于本文件 。

　　3.1

　　抽样产品 sample product

　　检验 、试验时，从试验单元中抽取的部分产品 。

　　注：试验单元是根据产品标准或订货单的要求，基于产品抽样试验的结果，全部接受或拒收产品的件数或吨数 。 3.2

　　试料 test portion

　　从抽样产品中切取的用于制备一个或多个试样的足量材料 。

　　3.3

　　样坯 rough specimen

　　为了制备试样，经机加工切取的用于制备试样的部分试料 。

　　3.4

　　试样 test piece

　　经机加工或未经机加工后，具有合格尺寸且满足试验要求的部分试料或部分样坯 。

　　4 一般要求

　　4.1 代表性试样

　　4.1.1 按照附录 A 选取的试料 、样坯和试样应具有产品代表性 。

　　4.1.2 通常同一批次产品的同一测试项目取两个试样，两个试样应取自不同的抽样产品 。不同测试项目的规定取样位置相同时，可在规定位置的相邻处分别取样 。

　　4.1.3 取样方向应符合产品标准或订货单的规定 。

　　1

　　GB/T 23604—2024

　　4.2 试料、样坯和试样的切取

　　警示：在切取试料、样坯和试样的过程中，应做好安全防护，以免发生操作人员受伤的情况。

　　4.2.1 试料 、样坯和试样应在外观 、质量和尺寸合格的抽样产品上取样，试料的尺寸应能保证加工出满足试验和复验所需的试样 。如需对试料矫直 ，可在热处理之前进行热加工或冷加工 ，热加工的温度应低于最终热处理温度 。

　　4.2.2 切取试料 、样坯和试样时，应防止过热 、加工硬化 。

　　4.2.3 采用火焰切割法 、冷锯切法 、冷剪切法 、水刀切割法 、激光切割法 、线切割法取样所留加工余量应符合附录 B 的规定 。

　　4.3 抽样产品、试料、样坯和试样的标识

　　4.3.1 取样时，应对抽样产品 、试料 、样坯和试样作出标记，以保证始终能识别取样的位置及方向，试样方向的标识应符合附录 C 的规定 。在抽样过程中无法避免要将抽样产品 、试料 、样坯和试样的标记去除时，应在去除标记前做好标记的移植 。

　　4.3.2 对于全自动的在线制样和测试系统 ，若配置了完备的控制系统 ，在系统故障发生时应按设定程序处理，则无需对抽样产品 、试料 、样坯和试样进行标记 。

　　5 试样类型

　　5.1 从原产品上取样

　　5.1.1 从产品的一定部位上切取一定尺寸的样坯，机加工成所需的拉伸 、冲击等力学性能试样 。

　　5.1.2 适用于便于切取样坯且对产品本身不构成破坏的产品 。

　　5.2 产品实物直接作为试样

　　5.2.1 在产品实物上按要求截取规定的一段长度，无需继续加工，直接可以进行力学性能试验 。

　　5.2.2 适用于小规格的棒材 、丝材和管材 。

　　5.3 从熔检样上取样

　　5.3.1 与产品同熔炼炉号的铸锭热加工到某一尺寸后 ，切取一段试料 ，再继续热加工到规定尺寸的加工件，称为熔检样 。

　　5.3.2 熔检样适用于难以或不便切取样坯的 、形状复杂且规格较大的饼 、环材锻件或异性锻件，也适用于后续需继续加工的大规格棒坯 。

　　5.3.3 熔检样多为棒状试样 ，也可为与产品形状相同 ，变形量与产品相当 ，但规格明显缩小的锻件 ，当用同一熔炼炉号同时生产几种规格相近 、制造方法相同的锻件，经供需双方协商一致时，可以最大规格代替较小规格的性能 。

　　6 试样的制备

　　6.1 试样制备时，避免由于切取和机加工使试样表面产生硬化及过热而改变其力学性能 。

　　6.2 试样机加工后 ，可采用研磨或抛光的方式去除任何加工工具留下的可能影响试验结果的痕迹 ，试样的最终表面质量 、形状和尺寸应符合试验方法的规定要求 。

　　2

　　GB/T 23604—2024

　　6.3 当需要对试样(试料或样坯)进行标准状态热处理时，热处理制度应符合产品标准或订货单的规定要求 。

　　注：标准状态指产品标准或订货单中规定的试样热处理状态 。

　　3

　　GB/T 23604—2024

　　附 录 A

　　(规范性)

　　钛及钛合金产品力学性能试验取样位置

　　A.1 概述

　　本附录给出了钛及钛合金棒材 、丝材 、管材 、板材 、带材 、箔材 、饼材 、环材 、型材的拉伸 、冲击样坯的取样位置 。

　　A.2 丝材、棒材、饼材和环材

　　A.2.1 丝材 、棒材和饼材的纵向拉伸样坯应按图 A .1 规定的取样位置切取 ，其中丝材一般为纵向全横截面样坯，如图 A .1a)所示 。

　　单位为毫米

　　a) 全横截面样坯 b) D≤38

　　c) D>38

　　标引符号说明：

　　D——丝材 、棒材 、饼材和环材的直径 。

　　图 A.1 丝材、棒材、饼材和环材切取拉伸样坯位置图

　　A.2.2 棒材和饼材的冲击样坯应按图 A .2 规定的取样位置切取 。

　　A.2.3 环材可将内径相当于圆心按图 A .1c)和图 A .2b)规定的取样位置切取拉伸样坯或冲击样坯 。

　　A.2.4 棒材 、饼材和环材的横向拉伸样坯和冲击样坯应取自不经过直径的弦向 。

　　4

　　GB/T 23604—2024

　　单位为毫米

　　a) D≤38 b) D>38

　　标引符号说明：

　　D——棒材 、饼材和环材的直径 。

　　图 A.2 棒材、饼材、环材切取冲击样坯位置图

　　A.3 板材、带材和箔材

　　A.3.1 板材 、带材和箔材应在宽度 1/3 处切取拉伸样坯或冲击样坯 。

　　A.3.2 板材 、带材和箔材的拉伸样坯应按图 A .3 规定的取样位置切取 ，当机加工和试验机能力允许时应使用全截面样坯，如图 A .3a)所示 。

　　单位为毫米

　　a) 全横截面样坯 b) T≤38

　　c) T>38

　　标引符号说明：

　　T ——板材 、带材和箔材的厚度;

　　W ——板材 、带材和箔材的宽度 。

　　图 A.3 板材、带材、箔材切取拉伸样坯位置图

　　5

　　GB/T 23604—2024

　　A.3.3 板材的冲击样坯应按图 A .4 规定的取样位置切取 。

　　单位为毫米

　　a) T≤38 b) T>38

　　标引符号说明：

　　T——板材的厚度;

　　W——板材的宽度 。

　　图 A.4 板材切取冲击样坯位置图

　　A.3.4 当产品标准没有规定取样方向时，应在板材 、带材和箔材宽度 1/3 处切取横向样坯 。若板材 、带材和箔材宽度不足，样坯中心可向板材 、带材和箔材宽度中心偏移 。

　　A.4 管材

　　A.4.1 管材的拉伸样坯应按图 A .5 规定的取样位置切取 。 当试验机能力允许时，应按图 A .5a)制取样坯 ;当试验机能力不准许时 ，应按图 A . 5b)制取样坯 ;若管材壁厚不足时 ，样坯中心可向管材壁厚的中心偏移，按图 A .5c)制取样坯 。

　　A.4.2 对于焊管，当制取横向试样检验焊接性能时，焊缝应在试样中部 。

　　a) 全横截面样坯 b ) 矩形横截面样坯 c) 圆形横截面样坯标引序号说明：

　　t——管材壁厚;

　　1——纵向样坯;

　　2——焊接接头位置，样坯应远离;

　　3——横向样坯 。

　　图 A.5 管材切取拉伸样坯位置图

　　6

　　GB/T 23604—2024

　　A.4.3 管材的冲击样坯应按图 A .6 规定的取样位置切取 。

　　单位为毫米

　　a) t≤38 b) t>38

　　标引序号说明：

　　t——管材壁厚;

　　1——纵向样坯;

　　2——焊接接头位置，试样应远离;

　　3——横向样坯 。

　　图 A.6 管材切取冲击样坯位置图

　　A.4.4 若管材尺寸允许 ，应切取横向冲击样坯 。切取横向冲击样坯的管材最小外径以 Dmin 计 ，按公式(A .1)计算：

　　D min = …………………………( A .1 )

　　式中：

　　t ——管材壁厚，单位为毫米(mm);

　　756.26 ——冲击试样长度之半的二次方，单位为平方毫米(mm2)。

　　A.4.5 若管材不能切取横向冲击样坯，则应切取纵向冲击样坯 。

　　A.5 型材

　　A.5.1 型材的力学性能样坯应按图 A .7 规定的取样位置切取 。

　　A.5.2 若型材宽度不足，样坯中心可向型材宽度中心偏移 。

　　7

　　GB/T 23604—2024

　　a) L 型 b ) U 型

　　c) T 型 d ) 工型

　　e) Z 型

　　图 A.7 型材切取样坯位置图

　　8

　　GB/T 23604—2024

　　附 录 B

　　(规范性)

　　样坯加工余量的选择

　　B.1 推荐采用无影响区域的数控锯切或水刀切取样坯 。

　　B.2 当采用火焰法切取样坯时 ，从样坯切割线至试样边缘应留有加工余量 。加工余量应不小于产品的厚度或直径 ，但最小不应小于 25 mm 。对于厚度或直径大于 60 mm 的产品 ，其加工余量可根据供需双方协议适当减少 。

　　B.3 当采用冷锯切 、冷剪切 、激光切割或线切割样坯时 ，从样坯切割线至试样边缘应留有符合表 B .1规定的加工余量 。一般情况下，应首选冷锯切和冷剪切法切取试样坯 。

　　表 B.1 样坯的加工余量

　　单位为毫米

　　直径或厚度

　　加工余量

　　≤4

　　≥4

　　>4~10

　　不小于直径或厚度

　　>10~35

　　≥10

　　>35

　　≥15

　　9

　　GB/T 23604—2024

　　附 录 C

　　(规范性)

　　力学性能试样方向的标识

　　C.1 拉伸试样取样方向的标识应符合表 C .1 的规定 。

　　表 C.1 拉伸试样取样方向的标识

　　产品品种

　　取样方向

　　标识

　　板材 、带材 、箔材 、型材

　　纵向试样

　　L

　　横向试样

　　T

　　高向试样

　　ST

　　棒材 、丝材 、管材

　　纵向试样

　　L

　　横向试样

　　T

　　饼材 、环材

　　纵向试样

　　L

　　横向试样(弦向试样)

　　T(C)

　　径向试样

　　R

　　C.2 冲击试样取样方向的标识应符合表 C .2 的规定 。

　　表 C.2 冲击试样取样方向的标识

　　产品品种

　　取样方向

　　冲击缺口方向

　　标识

　　板材 、型材

　　纵向试样

　　沿宽度方向开口

　　L-T

　　沿厚度方向开口

　　L-ST

　　横向试样

　　沿长度方向开口

　　T-L

　　沿厚度方向开口

　　T-ST

　　高向试样

　　沿宽度方向开口

　　ST-T

　　沿长度方向开口

　　ST-L

　　棒材 、饼材 、环材

　　纵向试样

　　沿弦向开口

　　L-C

　　沿径向开口

　　L-R

　　横向试样(弦向试样)

　　沿径向开口

　　T-R(C-R)

　　沿长度方向开口

　　T-L(C-L)

　　径向试样

　　沿弦向开口

　　R-C

　　沿长度方向开口

　　R-L

　　———————————

　　10