1、ICS 49.025.30CCS V 11團 體 標 準T/CSTM 008192022民用飛機選區激光熔融件用Ti-6Al-4V 粉末Ti-6Al-4V powder for selective laser melting product of civil aircraft2022-01-25 發布2022-04-25 實施中關村材料試驗技術聯盟發布T/CSTM 008192022前言本文件參照GB/T 1.12020 標準化工作導則 第 1 部分：標準化文件的結構和起草規則給出的規則起草。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發布機構不承擔識別專利的責任。本文件由中國材料與試驗團體標

2、準委員會民機材料領域委員會（CSTM/FC66）提出。本文件由中國材料與試驗團體標準委員會民機材料領域委員會（CSTM/FC66）歸口。1庫七七 標準下載民用飛機選區激光熔融件用 Ti-6Al-4V 粉末1 范圍本文件規定了用于選區激光熔融制造近凈成形件的Ti-6Al-4V合金粉末（以下簡稱粉末）的要求。本文件適用于民用飛機選區激光熔融規格15m-53m的Ti-6Al-4V合金粉末產品設計與制造。2 規范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件， 僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文

3、件。GB/T 1479.1-2011金屬粉末 松裝密度的測定 第1部分：漏斗法（ISO 3923-1：2008 IDT）GB/T 4698海綿鈦、鈦及鈦合金化學分析方法GB/T 5314粉末冶金用粉末 取樣方法GB/T 19077粒度分布 激光衍射法3 術語和定義下列術語和定義適用于本文件。3.1 3.1過程控制文件 process control document PCD用于規定某個既定產品生產過程的文件。一旦被民機主制造商批準，在得到書面批準前不得進行任何更改。3.2 3.2粉末批次 powder lot粉末供應商周期性或半連續性制造粉末過程所決定的批次。粉末批次的定義應在其PCD中根據粉

4、末生產零件的設計用途分級進行直接規定，并由民機主制造商批準后嚴格執行。任何粉末的篩分、混合（包括新粉與新粉的混合、新粉與回收粉末的混合、新粉與連續儲存時間過長粉末的混合、新粉與開封時間過長粉末的混合）均會產生一個新的批次。4 符號下列符號適用于本文件。D50一個樣品的累計粒度分布百分數達到50%時所對應的粒徑，又稱為中值粒徑，也稱為x50。2D90一個樣品的累計粒度分布百分數達到90%時所對應的粒徑，也稱為x90。5 分類粉末按照篩分粒度進行分類。粒度的上下限表示使用對應規格的篩網對粉末進行最終篩分。6 材料要求6.1 粉末生產粉末應在無污染環境下采用適合的工藝生產，并按照民機主制造商的規定控

5、制粉末批次，每批次獨立進行包裝或儲存。供應商應具備用于控制制造粉末批的鑄錠化學成分及粉末生產過程的文件。6.2 熔煉操作用于制造粉末的鑄錠應多次熔煉；至少有一次熔煉操作需要采用真空自耗電極法。供應商制粉熔煉工藝必須經民機主制造商現場審查并批準 PCD 后方可認為有效。6.3 外觀質量粉末應保持顏色、質量的一致性，干燥，無團聚塊，無外來夾雜和對激光成形過程造成損害的瑕疵。6.4 化學成分粉末化學成分符合表 1 所示的質量百分比。表 1 粉末的化學成分要求（質量分數/）元素最小值/%最大值/%鋁5.506.75釩3.504.50氧-0.18鐵-0.30碳-0.10氮-0.05氫-0.015銥a-0

6、.005單個，其他元素a-0.10總量，其他元素a-0.40鈦余量a常規檢驗（如驗收檢驗）可以不做檢驗，但當專門檢驗時須符合要求。36.5 粒徑分布應當采用光學方法測定粉末的粒徑分布，并按照體積分數給出 D50、D90 作為粉末粒徑分布的要求， 如表 2 所示。表 2粉末的粒徑分布要求范圍D50/mD90/m15m-53m 規格最小值32.452.0最大值55.179.66.6 粉末形貌采用掃描電子顯微鏡分析，且在視場中粉末顆粒不少于 200 顆時，粉末不應存在大范圍的衛星球粉或嚴重非球形粉末。6.7 松裝密度粉末的松裝密度應2.08g/cm3，允許使用霍爾法或卡尼法測定的松裝密度。6.8 驗

7、收檢驗每批粉末均應進行表 3 中的測試，允許粉末供應商和粉末采購方共檢。表 3驗收檢驗與測試方法序號檢驗項目取樣數量要求章條號檢測方法章條號1外觀質量每批取 1 份試樣6.3目視檢測2化學成分每批取 1 份試樣6.47.23粒徑分布每批取 1 份試樣6.57.34粉末形貌每批取 1 份試樣6.67.45松裝密度每批取 1 份試樣6.77.57 材料試驗方法7.1 粉末取樣與處理取樣應符合GB/T 5314的規定，每批產品隨機抽取足量樣品進行外觀檢查，外觀合格后方可進行后續工作。樣品應分裝在干凈、清潔、干燥的塑料袋中密封，每個塑料袋上做好標記，標記包含產品名稱、批次號和生產日期。每批粉末取樣時應

8、同時追加取樣至少一份留作保留樣品供復驗使用。對于化學成分、松裝密度測試項目，每次粉末取樣產生的樣本應僅進行一項測試；用于粉末形貌檢測的樣品應單獨取樣。粉末測試前允許在保護氣氛下對粉末進行烘干處理，烘干時間應記錄在相應的樣品交付報告或試驗報告中。7.2 化學成分4粉末化學成分分析按GB/T 4698的規定或經民機主制造商認可的其他方法執行。7.3 粒徑分布按GB/T 19077的要求測量粉末粒徑分布；優先采用米氏散射法，若采用夫瑯和費法則需要在相關測試報告中注明，否則視為無效數據。7.4 粉末形貌采用掃描電子顯微鏡（SEM）方法進行粉末形貌檢測，拍攝三個視場，選取合適的放大倍數和視場大小， 每個

9、視場中粉末顆粒應不少于200顆，檢測結果以照片形式提供。7.5 松裝密度優先采用GB/T 1479.1-2011中所規定的霍爾漏斗法測定松裝密度；若不適用，則采用其中所規定的卡尼漏斗法測定松裝密度，且應在測試報告中注明。霍爾法、卡尼法均失敗應當向民機主制造商技術人員報告并尋求工程介入。松裝密度中禁止任何形式的振實操作；禁止任何超過測試方法允許范圍之外的強迫流動。7.6 驗收檢驗結果異常的判定驗收檢測結果異常應當按照如下要求進行判定：a) 外觀不合格、粉末形貌不合格，允許從該批產品中重新取兩份試樣觀察。若重新檢驗結果出現至少一次不合格，則判該批粉末不合格；b) 粉末粒徑檢測不符合要求時，在未檢測

10、過的原始粉末中重新取兩份試樣進行檢測。如果重新檢驗的結果出現至少一次不合格，則判該批粉末不合格。但經民機主制造商批準，可重新對粉末進行篩分，所有檢 測項目均合格的情況下允許接受該批粉末；c) 粉末松裝密度檢驗不合格時，允許從該批中重新取兩份試樣進行復驗。如果重新檢驗的結果出現至少一次不合格，則判該批粉末不合格；d) 若雙方對復驗檢測結果存在異議時，可委托雙方認可的第三方進行仲裁。8 質量控制8.1 供應商質量控制供應商質量控制應符合如下要求：a) 需要建立一個用于保證滿足材料規范所有要求的質量控制系統。該系統應包括但不僅限于如下內容：1) 周期性熱處理和測試設備校驗的計劃以及記錄控制的認證；2

11、) 用于鑄錠/棒材的接收，處理以及粉末制造的在線控制計劃和記錄系統；3) 最終項目檢驗和測試計劃以及記錄系統；4) 供應商各方面的質量控制系統應列入 PCD 文件。b) 制造商應執行所有材料規范要求的檢測并向民機主制造商提供每批材料關于化學成分、粉末粒徑、松裝密度實測數據符合性的報告。該報告應包含以下內容：1) 采購訂單號，批次號；2) 材料規范號，包括最新版本號；3) 粉末批次號；4) 數量/重量；5) 6.8 中的所有規定檢測數據及判定結論。5T/CSTM 0081920228.2 采購方質量控制采購方應審核所有供應商的提交的測試數據并執行任何附加測試或者用于保證材料性能滿足所有要求的測試

12、。9 交付要求交付應當滿足如下要求：a) 包裝方式應采用指定的專業方法，以確保交付的材料能夠滿足本文件的要求；b) 粉末應按商業慣例準備運輸，確保承運商的運輸，且安全運抵目的地；c) 包裝用箱應牢固，且醒目標識以下內容：1) 材料牌號；2) 本文件編號（包括版本號）；3) 粉末批號；4) 訂單批號；5) 數量/重量；6) 制造商標記；7) 序列號（如適用）。7附錄 A（資料性）起草單位和主要起草人本文件起草單位：中國商用飛機有限責任公司上海飛機設計研究院、飛而康快速制造科技有限責任公司、上海材料研究所、鋼研納克檢測技術股份有限公司、無錫市產品質量監督檢驗院。本文件主要起草人：梁恩泉、張曦、魏亞

13、、祁童百惠、李肇晨、計霞、楊廣善、張亮、吳文恒、牛瞳、高銀濤。參 考 文 獻1 AMS 2249 Chemical Check Analysis Limits Titanium and Titanium Alloys2 ASTM B212 Standard Test Method for Apparent Density of Free-Flowing Metal Powders Using the Hall Flowmeter Funnel3 ASTM B215 Standard Practices for Sampling Metal Powders4 ASTM B417 Standard

14、 Test Method for Apparent Density of Non-Free-Flowing Metal Powders Using the Carney Funnel5 ASTM B822 tandard Test Method for Particle Size Distribution of Metal Powders and Related Compounds by Light Scattering6 ASTM E1409 Determination of Oxygen and Nitrogen in Titanium and Titanium Alloys by the Inert Gas Fusion Technique7 ASTM