在研究地面装备用钛合金的过程中,世界许多国为规范和推动钛合金的应用,相继制定了不同钛合金的标准和行业规范,如MIL-DTL-46077G、ATI64-MIL、ATI425等。
1、美国钛合金标准
美国钛及钛合金标准有4类:美国试验与材料协会标准(ASTM)约20项,基本为1995-2005年编制;美国机械工程
师协会标准(ASME)1项、美国宇航材料技术标准(AMS)约25项,基本为2001-2003年编制;和美国军用标准(MIL)约9项。其中军用标准包括MIL-T-9047-2005《钛及钛合金棒材和锻坯》,MIL-F-83142-2000《钛及钛合金锻件(优质级)》,MIL-T-46077《钛合金可焊的装甲厚板》,MIL-T-9047-2005《钛及钛合金棒材和锻坯》,MIL-T-81200(MIL-H-81200B)《钛及钛合金热处理》。
美国陆军编制MIL-DTL-46077G,目的是为了促进钛工业开发非航空航天级抗弹钛合金。它规定了4级:1级为TI-6AL-4VELI;2级为TI-6AL-4V标准5级;3级为允许更高水平的氧含量;4级取消了铝和钒的要求。4级钛仍然属于合金的α-β范围,并满足军用规范规定的其他力学性能和弹道要求。4级钛合金将拓宽钛合金的弹道应用潜力。军用钛合金MIL-DTL-46077G规范关于钛合金级别和氧含量的规定见下表。
2、国内钛合金标准
我国从TI-6AL-4V合金标准颁布后,先后又修订和颁布了约30项钛合金国家标准、17项国家军用标准,主要为航空航天材料和部件规范。2010年12月1日颁布《钛及钛合金锻件(GB/T25137-2010)》等同ASTMB381-2006a。2019年,最新颁布了12项钛标准。具体如下:GJB2220A-2018《航空发动机用钛合金饼、环坯规范》;GJB9584-2018《钛铌合金丝材规范》;GJB9583-2018《航天液体火箭发动机用低温钛合金管材规范》;GJB9581-2018《钛及钛合金焊丝规范》;GJB9579-2018《舰船用钛及钛合金无缝管材规范》;GJB9577-2018《增材制造用钛及钛合金粉末
规范》;GJB9575-2018《航天用高温钛合金棒材规范》;GJB9574-2018《舰船用钛及钛合金铸件规范》;GJB9571-2018《舰船用钛及钛合金棒材规范》;GJB9567-2018《叶片用TA11和TC6钛合金棒材规范》;GJB944A-2018《舰船用钛及钛合金板材规范》;GJB943A-2018《舰船用钛合金锻件规范》。以上标准实施日期均为2019年3月1日。
从以上颁布的标准看出,兵器系统还未制定兵器装备用钛及钛合金的军用技术规范,目前只采用国家标准。
3、国内外钛合金标准对比分析
从中国和美国关于钛及钛合金标准颁布情况看,我国钛及钛合金的标准化工作与国外先进水平存在一定差距。兵器系统在钛合金标准化工作方面与国内航空、航天和舰船等系统存在较大差距,与国外钛合金研制与应用以及标准化差距更大。这与兵器装备的特点和钛合金应用水平有很大关系,目前兵器装备应用的钛合金只有1种-TC6(GB/T
3620.1-1994《钛及钛合金牌号和化学成分》和GB/T2965-1996《GB/T2965-1996钛及钛合金棒材》)。全钛轻型喷火器已批量生产,正式装备部队,所用材料为工业纯钛、T-3AL-2.5V和TI451合金。我国在20世纪70年代开展了钛制空降迫击炮研制。100MM迫击炮的地板采用TA7合金整体冲压而成,钛底板比钢底板轻10kg。随后,又研制了82mm全钛空降迫击炮,与钢制82mm迫击炮相比,减重16.6kG。钛合金在兵器上应用极少。
相关链接