1 钛基础知识 – 1.2 钛各类及标准 – 1.2.4 日本钛标准(JIS)

有关钛的 JIS 标准,可分为5大类,即:
(1)作为各种钛成品的原料——海绵钛标准;
(2)各种钛加工材成品及钛合金种类所规定的成品标准;(3)为规定钛种类而规定必要的化学成分定量分析方法标准;
(4)为确认钛成品正常稳定性而规定检查方法标准;(5)有关焊接加工标准。

在这里,主要是对各种钛加工材成品及规定各种类的钛合金成品标准进行概要介绍。

1.2.4.1 关于日本钛标准(JIS)钛加工材概况

作为加工材最初的日本标准( JIS )是在1964年制定纯钛板材线材、配管用管材、热交换器用管、棒材、线材等标准,都是将纯钛的三米成品进行标准化,在钛管材方面制定无缝管和焊接管两种标准。
日本标准( JIS )钛合金中,在1986年作为耐腐蚀性合金钛( T )钯( Pd )合金加工材中与纯钛同样,在板、条、配管用管、执布换器用管、棒、线材方面,制定标准。在耐腐蚀性合金以外方面,在用途和需求扩展的同时,在1991年制定了钛合金板材、棒材及锄造用品标准,进而在2000年制定了钛合金管材及纯钛和钛合金铸件标准。

这些标准随着生产技术的发展和需求量的扩大,重新进行修定和追加制定。在以标准国际化为理念,着手进行标准修订工作.在修改标准体系的同时,主要观点放在已成为国际标准而且在世界得到最广泛应用的美国 ASTM 标准上,对这些标准进行调整,因此,大幅度标准体系的修订是在2001年进行的。在这个修订中,将加工材不同形状类别,从纯钛到钛合金包括所有种类,都进行了修订。

在这种标准体系中,就加工材形状的板材、条材、无缝管、热交换器用管、焊接管、棒材、锻造部件、线材、铸造部件8个类别进行统一整理,在每个标准中,在类别上,纯钛为1单元,耐腐蚀合金为10~40单元, a 合金为50单元, a + B 合金为60~70单元, B 合金为80单元,这些单元号码按不同类别进行整理。在2001年进行修订时,增加12种新合金进行登记,推动新开发合金的标准化工作。

在标准化钛种类中,无论是哪一种加工材标准,原则上,纯钛(1~4种),耐腐蚀性合金(1l~23种),作为钛合金代表的 a —台金, Ti —6Al4V合金(60种)与其相同合金极低杂质合金(60E种), Ti —3Al-2.5V合金(61种)与此相同合金进行改善切削性合金(日本国内企业开发61F种),以及高 V — Al 系 B 合金(日本国内企业开发80种),都在进行标准化。在最近的修订工作中,日本国内开发的 a 合金( Ti —1.5Al合金,50种)开始进行标准化。

钛钢复台板亦进行标准化,在轧制型材与爆炸型材两方面,作为复合材,从纯钛1到纯钛3有3种以及耐腐蚀性合金有11~23种进行了标准化。

1.2.4.2外科植入物材料用钛材标准

2002年制定外科植人物用钛材标准,对纯钛、 Ti —6AI4V合金、 T -6Al-2Nb-1Ta合金、 Ti -15Zr-4Nb4Ta合金、 T -6Al-7Nb合金、 T —15Mo—5Zr—3Al合金的6种进行标准化。钛材料对人体生物相容性优越,在医疗领域中,开始被积极的使用,近年来使用量有增加的趋势,日本生物用材料学会进行收集整理,考虑到 ISO 标准的整体完全性,进行标准化工作。

1.2.4.3有关钛加工材以外的 JIS 标准

作为加工材原料的海绵钛标准在1961年已经制定。从当前来看,采用不相同的还原法制成成分及硬度各不相同的8种类别的海绵钛进行标准化,对确定海绵钛的品质起决定作用的硬度试验已准备妥当,实行标准化。有关钛材料含有合金元素的分析、定量分析方法标准,业已制定。当前重点是对18种标准进行整理,伴随最新分析技术的发展和改进要进行再观察,要使修订工作能定期进行,根据最新分析技术要对定量分析方法进行整理。

为了确认钛制品的健康安全性,规定的检查方法标准有钛管涡流探伤检查方法,超声波探伤检查方法,差压试验方法,而差压试验方法只对焊接管进行。以美国的 ASTM 标准为基准在2004年制定了新标准。其他还有与射线穿透试验相关的两个 JIS 标准。

在有关钛材料焊接方面,焊条等标准规定及技术检定试验方法和判定基准所用标准,从施工面(现场加工)开始进行标准化工作。