GB/T 13810-2017 外科植入物用钛及钛合金加工材

　　ICS 77 . 150 . 50 H 64

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 13810—2017

　　代替 GB/T 13810—2007

　　外科植入物用钛及钛合金加工材

　　wroughttitanium andtitanium alloyforsurgicalimplants

　　2017-10-14 发布 2018-05-01 实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 13810—20 17

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　本标准代替 GB/T 13810—2007《外科植入物用钛及钛合金加工材》

　　本标准与 GB/T 13810—2007 相比，主要技术变化如下：

　　— 将 TA1ELI、TA1 、TA2、TA3、TA4 分别修改为 TA1GELI、TA1G、TA2G、TA3G、TA4G;

　　— 扩大了产品的规格范围;

　　— 删除了冷轧态(Y)和热加工态(R)的供货状态;

　　— 增加了不准许使用再生料作为生产铸锭和加工材原料的要求;

　　— 删除了试样的推荐热处理制度;

　　— 增加了丝材屈服强度要求;

　　— 修改了板材显微组织要求;

　　— 增加了 TA1GELI、TA1G、TA2G、TA3G、TA4G表面污染要求;

　　— 修改了超声检测要求;

　　— 增加了 TC20 板材要求;

　　— 删除了附录 B。

　　本标准由中国有色金属工业协会提出。

　　本标准由全国有色金属标准化技术委员会(SAC/TC 243)归口 。

　　本标准起草单位：宝钛集团有限公司、宝鸡钛业股份有限公司、西安赛特思迈钛业有限公司、西部金属材料股份有限公司、西安思维金属材料有限公司、有色金属技术经济研究院。

　　本标准主要起草人：马忠贤、雒水会、庞洪、杨娟丽、冯军宁、胡志杰、马元杰、李有华、李荣、何书林、陈战乾、严学波、杨晓康、侯睿、薛飒、吴艳华。

　　本标准所代替标准的历次版本发布情况为：

　　—GB/T 13810—1992、GB/T 13810—1997、GB/T 13810—2007 。

　　GB/T 13810—20 17

　　外科植入物用钛及钛合金加工材

　　1 范围

　　本标准规定了外科植入物用钛及钛合金加工材的要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输、贮存、质量证明书和合同(或订货单)内容。

　　本标准适用于外科植入物用钛及钛合金板材、棒材和丝材。

　　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。

　　GB/T 228 . 1—2010 金属材料 拉伸试验 第 1 部分：室温试验方法

　　GB/T 232 金属材料 弯曲试验方法

　　GB/T 3620 . 1 钛及钛合金牌号和化学成分

　　GB/T 3620 . 2 钛及钛合金加工产品化学成分允许偏差

　　GB/T 4698(所有部分) 海绵钛、钛及钛合金化学分析方法

　　GB/T 5168 α-β钛合金高低倍组织检验方法

　　GB/T 5193—2007 钛及钛合金加工产品超声波探伤方法

　　GB/T 6394—2002 金属平均晶粒度测定方法

　　GB/T 8180 钛及钛合金加工产品的包装、标志、运输和贮存

　　GB/T 23603 钛及钛合金表面污染层检测方法

　　GB/T 23605 钛合金 β转变温度测定方法

　　YS/T 1001 钛及钛合金薄板超声波检测方法

　　3 要求

　　3 . 1 材料

　　3 . 1 . 1 用于生产产品的铸锭应经多次熔炼。 第一次熔炼可采用真空 自耗电弧炉或冷床炉熔炼，随后的熔炼应采用真空自耗电弧炉熔炼，且最后一次熔炼不准许添加任何元素。

　　3 . 1 . 2 不准许使用任何钛及钛合金的再生料作为生产铸锭和加工材的原料。

　　3 . 1 . 3 自耗电极不准许使用钨极氩弧焊焊接。

　　3 . 2 化学成分

　　3 . 2 . 1 产品的化学成分应符合 GB/T 3620 . 1 中相应牌号的规定，其中氢含量应不大于 0 . 008%。

　　3 . 2 . 2 需方复验时，产品的化学成分允许偏差应符合 GB/T 3620 . 2 的规定。

　　GB/T 13810—20 17

　　3 . 3 产品分类

　　3 . 3 . 1 板材

　　3 . 3 . 1 . 1 牌号、状态及规格

　　板材的牌号、状态及规格应符合表 1 的规定。

　　表 1

　　3 . 3 . 1 . 2 外形尺寸

　　3 . 3 . 1 . 2 . 1 板材的厚度、宽度、长度允许偏差应符合表 2 的规定。

　　3.3. 1 .2.2 板材的不平度应不大于 3 mm/m。

　　3 . 3 . 1 . 2 . 3 板材的侧边弯曲度应不大于 3 mm/m。

　　3 . 3 . 1 . 2 . 4 板材边部应切成直角，且无裂口、卷边、毛剌，切斜应不超过板材长度和宽度的允许偏差。

　　表 2 单位为毫米

　　3 . 3 . 1 . 4 弯曲性能

　　厚度不大于 5 . 0 mm 的板材应进行弯曲试验，弯曲直径和弯曲角应符合表 4 的规定。 弯曲后弯曲部位应无裂纹。

　　表 4

　　GB/T 13810—20 17

　　表 4(续)

　　3 . 3 . 1 . 5 显微组织

　　TC4、TC4ELI 和 TC20 板材的显微组织应为在 α+β两相区充分变形并经退火得到的组织，原始β 晶粒应充分破碎，不准许存在连续的晶界 α。

　　3 . 3 . 1 . 6 晶粒度

　　TA1GELI、TA1G、TA2G、TA3G和 TA4G板材的平均晶粒度应不粗于 GB/T 6394—2002 中的 5. 0级。

　　3 . 3 . 1 . 7 表面污染

　　板材应无任何富氧层，如 α层或其他表面污染。

　　3.3. 1 .8 β转变温度

　　需方要求并在合同中注明时，TC4、TC4ELI 和 TC20 板材应按熔炼炉号提供 β转变温度的实测值。

　　3 . 3 . 1 . 9 超声检测

　　板材应进行超声检测，其中厚度不大于 6 . 0 mm 的板材应符合 YS/T 1001 的规定，厚度大于6.0 mm的板材应符合 GB/T 5193—2007 中 A1 级的规定。

　　3 . 3 . 1 . 10 表面质量

　　3 . 3 . 1 . 10 . 1 板材应以酸洗、水磨、喷砂或机加工表面供货。

　　3 . 3 . 1 . 10 . 2 板材表面允许存在有轻微的发暗和局部的水迹;允许有局部的、不超出其厚度允许偏差的划伤、压痕、凹坑等缺陷，但应保证板材允许的最小厚度。

　　3 . 3 . 1 . 10 . 3 板材表面不准许有裂纹、起皮、氧化皮、压折、过碱洗、金属及非金属夹杂。

　　3 . 3 . 1 . 10 . 4 板材允许沿轧制方向清除局部缺陷，但清除后应保证板材允许的最小厚度。

　　3 . 3 . 1 . 10 . 5 板材不应有分层 。

　　3 . 3 . 2 棒材

　　3 . 3 . 2 . 1 牌号、状态及规格

　　棒材的牌号、状态及规格应符合表 5 的规定。

　　表 5

　　GB/T 13810—20 17

　　3 . 3 . 2 . 2 外形尺寸

　　3 . 3 . 2 . 2 . 1 棒材的直径允许偏差应符合表 6 的规定。

　　表 6

　　3 . 3 . 2 . 2 . 2 棒材的定尺或倍尺长度应在其不定尺长度范围内，定尺长度的允许偏差为 + 15 mm,倍尺长度还应计入棒材切断时的切口量，每一切口量为 5 mm。

　　3.3.2.2.3 棒材的直线度应不大于 3 mm/m。

　　3 . 3 . 2 . 2 . 4 棒材的两端应切平整，切斜度应不大于 3 mm。

　　3 . 3 . 2 . 3 拉伸性能

　　棒材的室温拉伸性能应符合表 7 的规定。

　　表 7

　　3 . 3 . 2 . 4 低倍组织

　　棒材的低倍组织上不准许有分层、裂纹、气孔、缩尾、金属或非金属夹杂及其他 目视可见的冶金缺陷。

　　GB/T 13810—20 17

　　3 . 3 . 2 . 5 显微组织

　　TC4、TC4ELI 和 TC20 棒材的显微组织应为在 α+β两相区充分变形并经退火得到的组织，其组织类型应符合图 A. 1 的 a) ~i) 。

　　3 . 3 . 2 . 6 晶粒度

　　TA1GELI、TA1G、TA2G、TA3G和 TA4G棒材的平均晶粒度应不粗于 GB/T 6394—2002 中的5 . 0级。

　　3 . 3 . 2 . 7 表面污染

　　棒材应无任何富氧层，如 α层或其他表面污染。

　　3.3.2.8 β转变温度

　　需方要求并在合同中注明时，TC4、TC4ELI 和 TC20 棒材应按熔炼炉号提供 β转变温度的实测值。

　　3 . 3 . 2 . 9 超声检测

　　棒材应进行超声检测，直径不大于 50 . 0 mm 的棒材应符合 GB/T 5193—2007 中 A1 级的规定，直径大于 50.0 mm 的棒材应符合 GB/T 5193—2007 中 A级的规定。

　　3 . 3 . 2 . 10 表面质量

　　3.3.2. 10. 1 棒材应以车(磨)光表面交货，表面粗糙度 Ra值应不大于 3 . 2 μm。

　　3 . 3 . 2 . 10 . 2 棒材表面允许存在不大于直径允许偏差的轻微划伤、凹坑和压痕等缺陷，但应保证允许的最小直径。

　　3 . 3 . 2 . 10 . 3 棒材表面不准许有裂纹、起皮、氧化皮、斑疤、金属及非金属夹杂。

　　3 . 3 . 2 . 10 . 4 棒材允许清除局部缺陷，但清除后应保证棒材允许的最小直径，清理深度与宽度之比应不大于 1 ∶ 6 。

　　3 . 3 . 3 丝材

　　3 . 3 . 3 . 1 牌号、状态及规格

　　丝材的牌号、状态及规格应符合表 8 的规定。 丝材通常按直丝供货，需方要求并在合同中注明时，可按盘状或卷状供货。

　　表 8

　　3 . 3 . 3 . 2 外形尺寸

　　3 . 3 . 3 . 2 . 1 丝材直径允许偏差应符合表 9 的规定。

　　GB/T 13810—20 17

　　表 9

　　3.3.3.2.2 丝材的长度允许偏差为 ±6 mm。

　　3.3.3.2.3 直径不小于 1.0 mm 直丝的直线度应不大于 3 mm/m。

　　3 . 3 . 3 . 2 . 4 直径小于 1 . 0 mm 的直丝及盘状和卷状供货的丝材应无扭结、死弯。

　　3 . 3 . 3 . 2 . 5 丝材的两端应切平整。

　　3 . 3 . 3 . 3 拉伸性能

　　丝材的室温拉伸性能应符合表 10 的规定。

　　表 10

　　GB/T 13810—20 17

　　3 . 3 . 3 . 4 低倍组织

　　直径大于 3 mm 的丝材低倍组织上不准许有分层、裂纹、气孔、缩尾、金属或非金属夹杂及其他目视可见的冶金缺陷。

　　3 . 3 . 3 . 5 显微组织

　　TC4、TC4ELI 和 TC20 丝材的显微组织应为在 α+β两相区充分变形并经退火得到的组织，其组织类型应符合图 A. 1 的 a) ~i)。

　　3 . 3 . 3 . 6 晶粒度

　　TA1GELI、TA1G、TA2G、TA3G和 TA4G丝材的平均晶粒度应不粗于 GB/T 6394—2002 中的 5. 0级。

　　3 . 3 . 3 . 7 表面污染

　　丝材应无任何富氧层，如 α层或其他表面污染。

　　3 . 3 . 3 . 8 表面质量

　　3 . 3 . 3 . 8 . 1 丝材应以酸洗或磨光表面供货。

　　3 . 3 . 3 . 8 . 2 丝材表面应清洁，无氧化色，不应有裂纹、起皮、起刺、斑痕和夹杂等。

　　3 . 3 . 3 . 8 . 3 丝材表面允许有轻微的不超过直径允许偏差的局部划伤、擦伤、斑点和凹坑等。

　　4 试验方法

　　4 . 1 化学成分分析按 GB/T 4698 进行。

　　4 . 2 外形尺寸用相应精度的量具进行。 板材的厚度测量应在距板材边部 10 mm~ 100 mm 范围内进行。

　　4 . 3 室温拉伸性能按 GB/T 228 . 1—2010 进行。 试样应符合表 11 的规定。

　　表 1 1 单位为毫米

　　4 . 4 弯曲性能按 GB/T 232 进行。 试样宽度为 15 mm。

　　4 . 5 低倍组织按 GB/T 5168 进行。

　　4 . 6 显微组织按 GB/T 5168 进行，在 200 倍下进行检验。

　　4 . 7 晶粒度按 GB/T 6394 进行。

　　4 . 8 表面污染按 GB/T 23603 进行，在 100 倍下进行检验。

　　4.9 β转变温度按 GB/T 23605 进行。

　　4 . 10 厚度不大于 6 . 0 mm 板材的超声检测按 YS/T 1001 进行，厚度大于 6 . 0 mm 板材的超声检测按GB/T 5193 进行;棒材的超声检测按 GB/T 5193 进行。

　　GB/T 13810—20 17

　　4 . 1 1 表面质量用目视进行检查。

　　5 检验规则

　　5 . 1 检查和验收

　　5 . 1 . 1 产品应由供方进行检验，保证产品质量符合本标准及合同(或订货单)的规定，并填写质量证明书。

　　5 . 1 . 2 需方应对收到的产品按本标准及合同(或订货单)的规定进行检验。 如检验结果与本标准及合同(或订货单)的规定不符时，应在收到产品之日起 3 个月内向供方提出，由供需双方协商解决。

　　5 . 2 组批

　　产品应成批提交验收。 每批产品应由同一牌号、熔炼炉号、规格、制造方法、状态和同一热处理炉批的产品组成。

　　5 . 3 检验项目及取样

　　产品的检验项目及取样应符合表 12 的规定。

　　表 12

　　GB/T 13810—20 17

　　表 12(续)

　　5 . 4 检验结果的判定

　　5 . 4 . 1 化学成分检验结果不合格时，允许对不合格元素进行一次重复检验。 若重复检验仍不合格，则判该批产品不合格。

　　5 . 4 . 2 拉伸性能、弯曲性能、显微组织、晶粒度和表面污染检验中，如果有一个试样的检验结果不合格，则从该批产品上取双倍数量的试样进行该不合格项的重复检验。 若重复检验仍有一个试样不合格，判该批产品不合格。 但允许供方逐张(根、卷)对不合格项进行检验，合格者重新组批。

　　5 . 4 . 3 低倍组织的判定应符合 5 . 4 . 3 . 1 和 5 . 4 . 3 . 2 的规定。

　　5 . 4 . 3 . 1 低倍组织上若发现偏析、金属或非金属夹杂物及其他目视可见的冶金缺陷时，判该批产品不合格 。允许供方逐张(根、卷)进行检验，合格者重新组批。

　　5 . 4 . 3 . 2 低倍组织上若发现分层、裂纹、气孔、缩尾时，判该批产品不合格。 允许供方逐张(根、卷)进行检验，合格者重新组批。

　　5 . 4 . 4 外形尺寸、超声检测和表面质量检验结果不合格时，判单张(根、卷)不合格。

　　6 标志、包装、运输、贮存及质量证明书

　　6 . 1 产品标志

　　在检验合格的产品上应做如下标志(或贴标签)：

　　a) 牌号 ;

　　b) 规格 ;

　　c) 状态 ;

　　d) 批号 ;

　　e) 本标准编号。

　　6 . 2 包装、标志、运输和贮存

　　产品的包装、标志、运输和贮存应符合 GB/T 8180 的规定。

　　6 . 3 质量证明书

　　每批产品应附有质量证明书，注明：

　　a) 供方名称;

　　b) 产品名称;

　　c) 产品牌号、规格和状态;

　　GB/T 13810—20 17

　　d) 熔炼炉号、批号、批重和数量;

　　e) 热处理制度;

　　f) 各项分析检验结果及质量检验部门印记;

　　g) 本标准编号;

　　h) 包装 日期。

　　7 合同(或订货单)内容

　　按本标准订购产品的合同(或订货单)应包括下列内容：

　　a) 产品名称;

　　b) 牌号 ;

　　c) 规格 ;

　　d) 状态 ;

　　e) 重量或数量;

　　f) 本标准编号;

　　g) 其他。

　　GB/T 13810—20 17

　　附 录 A

　　(规范性附录)

　　两相钛合金棒材和丝材显微组织评级图(退火态)

　　TC4、TC4ELI 和 TC20 棒材、丝材的显微组织评级图见图 A. 1 。

　　a) b)

　　c) d)

　　e) f)图 A.1 显微组织类型(200 × )

　　GB/T 13810—20 17

　　g) h)

　　i) j)图 A.1(续)