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astm鋁材熱處理標準有哪些

鋁和鋁合金薄板及板材ASTM標準號:B209-01本標準以固定的標準號B 209發布;標準號後面的數字是首次采用時的年份,或在經過修訂時最後壹版的年份。括號內的數字是前壹次重新批準的年份。上標(ε)表示自前壹次修訂或重新批準以來所做的編輯上的變動。本標準經美國國防部有關部門批準使用。1. 適用範圍1.1 本標準2適用於表2和表3中列出的以合金(註1)和回火狀態生產的鋁和鋁合金平面薄板、成卷薄板和板材,並具有以下產品表面光潔度。1.1.1 所有合金板材及可熱處理合金薄板:精軋表面光潔度1.1.2 不可熱處理合金薄板:軋制光潔度、單面軋制壓光、標準單面光亮和標準二面光亮。註1-本標準所采用的術語合金,壹般是指鋁和鋁合金。註2-踏板見標準B 632。1.2 合金和回火標誌符合ANSI H35.1。根據實施規範E 527,統壹編號中等效的合金標誌是表1中前面冠有A 9字樣的那些,例如,對鋁1100為A 91100。1.3 與標準B209成為壹對的全公制標準-B 209M已經發表,因此,在這個標準中沒有與公制的等效對應表示。1.4 關於新鋁和鋁合金進入本規範的驗收標準,見附件A2。2. 引用文件2.1 在材料定購期內有效的下列文件,除非另有聲明,應作為本標準的壹部分,列於此處供參考:2.2 ASTM標準:B 548 壓力容器用鋁合金板材超聲波檢驗方法B 557 鍛造和鑄造鋁及鎂合金產品抗拉檢驗試驗方法B 594 航空航天應用的鋁合金鍛制產呂超聲波檢驗實施規範B 597 鋁合金熱處理實施規範B 660 鋁和鎂產品裝箱/包裝實施規範B 666/B 666 M 鋁和鎂產品標識標記實施規範E3 金相檢驗試樣制備方法

E 29 為確定與標準壹致性,在試驗數據中使用有效數字的實施規範E 34 鋁及鎂基合金化學分析試驗方法E 55 為確定化學成分,有色金屬和鋁鍛件取樣的實施規範E 227 對鋁及鋁合金用點到面技術進行光發射光譜分析的試驗方法E 290 金屬材料延展性半導向彎曲試驗的試驗方法E 407 金屬和合金的微蝕試驗方法E 527 金屬和合金編號實施規範(UNS)E 607 用點到面技術,在氮氣中進行鋁和鋁合金光發射光譜分析的試驗方法E 716 鋁和鋁合金光譜分析取樣實施規範E 1004 電磁(渦流)測量電導率的試驗方法E 1251 用氬氣,點到面,無極性自啟動電容放電技術進行鋁和鋁合金光發射光譜分析的試驗方法G 34 7XXX系列含銅鋁合金對剝離腐蝕敏感性的試驗方法(EXCO試驗)G 47 確定高強度鋁合金產品對應力腐蝕破壞敏感性的試驗方法G 66 用視覺評估5XXX系列鋁合金對剝離腐蝕敏感性的試驗方法(Asset試驗)2.3 ANSI標準:H 35.1 鋁的合金與回火標誌系統H 35.2 鋁軋制產品的尺寸誤差2.4 AMS規範AMS 2772 鋁合金原材料的熱處理3. 術語3.1 定義 3.1.1 薄板-壹種軋制的產品,其截面為矩形,厚度小於0.250 英寸,但不小於0.006英寸,帶有切開、剪開或鋸開的邊緣。3.1.2 包鋁薄板-壹種復合薄板,它的鋁合金芯的兩面(如果是壹面,則為單面包侶薄板)用冶金學的方法粘接壹層鋁或鋁合金包皮,這就是芯包鋁,以此對板芯進行防電解腐蝕保護。3.1.3 成卷薄板-具有縱切切割邊緣的卷成卷的薄板。3.1.4 平薄板-具有切、剪或鋸成的邊緣,經過壓平或校平的薄板。

3.1.5 軋制光潔度薄板-表面光潔度不均勻的薄板,板與板不同,甚至同壹張板上的光潔度都可能不同,不能保證整張板上沒有汙點或油。3.1.6 單面光亮軋制薄板-單面具有中等程度的光澤,而另壹面為軋制光潔度的薄板。3.1.7 標準單面光亮軋制薄板-單面具有均勻的光澤,而另壹面為軋制光潔度的薄板。3.1.8 標準雙面光亮軋制薄板-兩面都具有均勻光澤的薄板。3.1.9 厚板-具有矩形截面,厚度不小於0.250英寸,邊緣為切、剪或鋸成形的軋制產品。3.1.10 包鋁板-壹種復合厚板,它的鋁合金芯兩面(如果僅是壹面,為單面包鋁厚板)用冶金學的方法粘接壹層鋁或鋁合金包皮,這就是芯包鋁,以此對板芯進行防電解腐蝕保護。3.1.11 母卷薄板或母板-經過最後回火處理,作為壹個整體的成卷薄板或厚板,以後可以切成兩個或多個較小的卷、或單張薄板,或切成較小張的厚板,以提供要求的寬度或長度,或寬度與長度。3.1.12 生產者-材料的原始生產者。3.1.13 供應者壹只包括批發商和零售商,與生產者有根本區別。3.2 關於本標準專用術語的定義3.2.1 可以-本標準所用的“可以”這壹詞組的意義是:材料無需由生產者進行試驗,但需方應對材料進行試驗,如確定其不符合本標準要求時,可以退貨。4. 訂購說明4.1 訂購本標準的材料時,訂單中必須包括下列內容:4.1.1 本標準的標記(包括標準號、年份和版本代號,如果適用的話),4.1.2 數量,張數或磅數,4.1.3 合金牌號(7.1),4.1.4 狀態(9.1),4.1.5 非熱處理合金薄板的光潔度(第1條),4.1.6 對於薄板,是平板還是卷板,4.1.7 尺寸(厚度、寬度、長度或卷的大小),

4.1.8 本標準的表2和表3以及ANSI H35.2規範中未包括的規格尺寸材料的拉伸特性極限和尺寸公差。4.2 另外,訂購本標準材料時,若買方要求,還應包括下列信息:4.2.1 是否提供表2所列成對狀態中的壹個,H14或H24,H34或H24不包括在內(表2腳註D),4.2.2 是否要求按實施規範B 597進行熱處理(8.2),4.2.3 是否要求進行彎曲試驗(12.1),4.2.4 對合金2124-T851是否要求進行抗應力腐蝕裂紋試驗(13.1),4.2.5 對航天或壓力容器應用的,是否要求做超聲波探傷(17條),4.2.6 是否要求在材料發貨前由買方代表進行檢驗,見證檢驗或試驗(18.1),4.2.7 是否需要合格證書(22條),4.2.8 是否要求加印識別標記(20.1),和4.2.9 是否實施B 660實施規範,如果實施,提供要求的防護、包裝和填料的等級。5. 質量保證責任5.1 檢驗和試驗責任-除非合同或用戶定單中另有規定,生產者應負責實施本標準中提出的所有檢驗和試驗。生產者可以用它自己的或其他適用的設備完成本標準提出的檢驗和試驗,除非買方在合同中或在訂單中不同意這麽做。買方有權進行本標準中規定的,被認為是對保證材料符合預定要求所必須的檢驗和試驗。5.2 批的定義-檢驗批次的定義如下:5.2.1 熱處理板材:“批”是指同種軋制品,同壹合金,同樣厚度,同壹狀態,壹爐或幾爐熱處理的,壹次交付檢驗的壹批板材。5.2.2 非熱處理板材:“批”是指同種軋制品,同壹合金、同樣厚度、同壹狀態、壹次交付檢驗的板材。

表1 化學成分極限值A、B、CA 除有數值範圍或另有規定者外,本表所列的成分極限值都是最大質量百分比。B 應對表中給出極限值的元素進行分析。

C 為了確定它們的數值是否在規定限制內,對分析中所觀察到的或計算出的數值,應根據實施規範E 29的規定,把這些數字的小數點後的數修約到與本表中的相應元素的位數相同。D 其它元素,包括表中雖然列出但沒有給出極限值的元素,以及未列出的金屬元素,生產方可以分析試樣,以跟蹤本規範中未指定的元素。但這項分析並不要求,也不包括所有其他的金屬元素。如果生產者或買方證實某種其他元素超過了極限值,或幾種其他元素的總和超過了總計的極限值,這種材料應被認為是不合格。E 其他元素-總量應在未規定金屬元素總和的0.010%或以上,確定總和前應先修約到小數點後第二位。F 釩的最大含量為0.05。其他元素總和中不包括釩。G 鋁的成分含量應該用從100%中減去每種含量在0.010%或以上的所有金屬元素的總和的辦法計算出來。確定總和前應先修約到小數點後第二位。H 生產中用作包覆層的合金成分。自成品板材上取的樣品成分,可不受本表規定的限制。I 釩0.05~0.15,鋯0.10~0.25,其他元素總計中不包括釩和鋯。J 鎵的最大含量為0.03,釩的最大含量為0.05其他元素總和中不包括鎵和釩。6. 壹般質量要求6.1 除另有規定外,材料應以軋制光潔度供貨,應具有本技術要求中定義的均勻性,具有商業質量可靠性。任何本標準中未包括的要求,應由生產者和買方協商確定。6.2 對每張薄、厚板都需進行檢查,以確定是否符合本標準中規定的壹般要求和識別標識要求。在買方同意的情況下,生產者可以采用統計質量控制系統進行此項檢查。7. 化學成分要求7.1 極限值-薄、厚板材均應符合表1中規定的化學成分極限值要求。是否符合要求,應由生產者在合金鑄錠、成品或半成品板上取樣分析,加以確定。如果生產者在材料的制造過程中,已經確定了材料的化學成分,則不再要求對成品進行取樣和分析。註3-按美國鋁工業的慣例,測定化學成分的工作,是在合金錠進壹步加工之前進行的。由於從鑄錠到生產產品的工作是連續進行的,要確定能代表規定數量的加工材料的專門鋁錠分析是不實際的。

7.2 試樣數量-用來測定化學成分的試樣數量如下:7.2.1 當在鑄錠過程中取樣時,從每壹熔次的每組錠中至少取1個樣品。7.2.2 當從成品或半成品上取樣時,應從每批每4000磅中取壹個樣品,或在壹批材料中按壹個百分比取樣,每件上只要求壹個試樣的情況除外。7.3 取樣方法-確定化學成分用的試樣,應按下列方法之壹獲取:7.3.1 確定化學成分用的樣品,應采用鉆、鋸、銑、車或剪的方法取下有代表性的壹片或數片,以得到不少於75克重量的制備好的試樣。取樣時,應符合方法E 55的規定。7.3.2 用於光譜化學分析的試樣,應按方法(實施規範)E 716的規定取得。用於其他分析方法的試樣,應適合於被分析材料的形式和所用的分析類型。註4-對包鋁板材成品的化學成分分析,是壹件困難的事,因為產品有包覆層。如果在分析之前,將絕大部分包覆層去除掉,再對板芯進行化學成分分析,就可以得到適當精確的分析結果。包覆層的成分更難以確定,因為這壹層相當薄,而且板芯的元素擴散進了包層。但是,在包覆層的幾個點上,同時進行金相和光譜化學分析,還是可以相當準確地確定包覆層的化學成分。7.4 分析方法-化學成分的確定可以采用合適的化學方法(試驗方法E 34),或光譜化學方法(試驗方法E 227、E 607和E 1251)。其它方法只有在無法使用公布的ASTM方法時才可以使用。發生爭議時,分析方法應由生產者和買方協商確定。8. 熱處理8.1 在沒有8.2條的規定時,為達到表3中所列的狀態,生產者或供應方應按AMS 2772的要求,對產品進行熱處理。8.2 在有規定時,為達到表3中規定的狀態,應按實施規範B 597的規定,對產品進行熱處理。9. 供貨材料的抗拉性能9.1 極限-薄、厚板材的抗拉性能,應分別達到表2和表3所規定的,對非熱處理和熱處理合金的規定要求。

9.1.1 表2和表3中未規定的規格尺寸產品的抗拉性能,應由生產者和買方協商,在合同或定單中加以規定。9.2 取樣數目-應從每個母卷或線板的每壹端各取壹個試樣,但是每2000磅的薄板或每4000磅的厚板,或其壹部分,作為壹個批次只要求取壹個試樣。如果生產者和買方之間有協議的話,也可以采用其他選取試樣的方法。9.3 試樣-試樣的幾何形狀和在產品上的取樣部位,應符合試驗方法B 557的規定。9.4 試驗方法-應按試驗方法B 557進行拉伸試驗。10. 生產者對熱處理效果的確認10.1 除9.1所列的要求外,O狀態和F狀態的合金2014、包鋁的2014、2024、包鋁的2024、11/2%包鋁的2024、單面包鋁的2024、11/2%單面包鋁的2024、6061板材、以及包鋁的6061板材,經固溶處理和室溫自然時效後,應具有表3所列的T42的性能。在室溫自然時效的時間,應不少於4天,但可在不到4天時進行試驗。如果材料不能達到T42狀態的標準,應在4天自然時效之後,重新進行試驗。10.2 另外,O或F狀態的合金2219、包鋁的2219、6061、7075、包鋁的7075、單面包鋁的7075、7008、包鋁的7075、7178和包鋁的7178板材,經適當的固溶熱處理和沈澱熱處理之後,應具有表3中所列的T62的材料性能。10.3 軋制的O或F狀態的7008、包鋁的7075板材,在經固溶熱處理和穩定化處理之後,要能夠達到表3中所列的T76狀態的性能。10.4 試樣數目-為確定每批O和F狀態材料是否符合10.1~10.3的規定,可根據9.2的規定進行取樣。11. 熱處理和二次熱處理的能力11.1 軋制生產的O或F狀態下的2014、包鋁2014、2024,包鋁2024、11/2%包鋁2024、單面包鋁2024、11/2%單面包鋁2024、6061和包鋁6061合金板材(隨後沒有進行冷加工或成形加工),在經過適當的固溶熱處理和室溫自然時效後,應達到表3中規定的T42狀態的性能。室溫自然時效的時間不得少於4天,但試驗可在達到4天時效之前進行。如果材料的性能不符合T42狀態的標準要求,可在完成了4天自然時效處理之後,再進行試驗。

11.2 軋制生產的O或F狀態下的2219、包鋁2219、6061、7075、包鋁的7075、單面包鋁7075、7008、包鋁7075、7178和包鋁7178合金板材,(隨後未進行冷加工或成型),在適當的固溶熱處理和沈澱熱處理之後,應具有表3中規定的T62狀態材料的性能。11.3 軋制生產的O或F狀態的7008和包鋁7075板材,(隨後未進行冷加工或成型),經過適當的固溶熱處理和穩定化處理,應具有表3中規定的T76狀態的性能。11.4 下列各種合金和狀態的軋制合金板材,在經過適當的固溶熱處理和4天室溫自然時效處理之後,應當具有表3中規定的T42狀態的性能:

合 金 狀 態

2014和包鋁20142024和包鋁202411/2%包鋁2024,單面包鋁2024和11/2%單面包鋁2024 T3,T4,T451,T6,T651T3,T4,T351,T81,T851T3,T351,T81,T851

註5-自1974年修訂版後,6061和包鋁的6061合金的T4、T451、T6和T651狀態,已從這壹條裏刪去了。因為實踐表明,它們在重新熱處理後,出現了粗大的再結晶,從而使它們不能具有表3中所列舉的抗拉性能。11.5 下列各種合金和狀態的軋制合金板材,在經過適當的固溶熱處理和沈澱熱處理之後,應能夠達到表3中所列的T62狀態的性能:

合 金 狀 態

2219和包鋁的22197075包鋁7075,7008包鋁的7075,7178和包鋁的7178 單面包鋁的7075 T31,T351,T81,T851T6,T651,T73,T7351,T76,T7651T6,T651,T76,T7651T6,T651

11.6 下列各種合金和狀態的軋制合金板材以及T42狀態板材,經過適當的沈澱熱處理之後,應能夠達到表3所列的下述時效狀態的性能。

合金及狀態 時效後的狀態

2014和包鋁的2014-T3,T4,T42,T4512024,包鋁2024,11/2%包鋁的2024,單面包鋁2024和11/2%單面包鋁2024-T3,T351,T361,T422219和包鋁的2219-T31,T351,T376061和包鋁的6061-T4,T451,T42 相應為T6,T6,7相應為T81,T851,T861,T62或T72相應為T81,T851,T87相應為T6,T651,T62

12. 彎曲性能12.1 極限-薄、厚板材,應能圍繞壹個直徑為板材厚度N倍的心桿,冷彎達180°而不出現裂紋。不同狀態和厚度的各種合金的N值如表2的規定。只有買方在訂貨時有特別要求,才進行這種試驗。12.2 試樣-做彎曲試驗時,薄板的試樣必須具有板材的原厚度,寬度大約為3/4英寸,長度應盡可能達到6英寸。這樣的試樣可以在任何方向上截取,如果需要的話,最好把試樣的邊棱倒圓,倒圓半徑為1/16英寸。對於寬度小於3/4英寸的薄板,試樣的寬度應為板材的原寬度。12.3 試驗方法-按試驗方法E 290進行彎曲試驗。但12.2提到的情況除外。13. 耐應力腐蝕13.1 當在購買定單或合同中有規定時,對2124-T851、2219-T851和2219-T87合金厚板進行13.3條規定的試驗,並且板上不得出現應力腐蝕裂紋。從每批厚板的每塊母板上取1個樣品,在該樣品的緊相鄰的區域制取3個試驗進行試驗。生產者應保留所有批次驗收試驗結果記錄,並能在生產者的設施中對其進行檢驗。13.2 7075-T73和T76,包鋁7075,7008包鋁7075,7178和包鋁7178-T6狀態的合金板材,在按13.3規定進行試驗時,不應出現應力腐蝕裂紋。13.2.1 為便於按批收貨,每批板材在應力腐蝕試驗後應達到表4規定的抗拉性能。

13.2.2 為了嚴格保證產品質量,板材的生產者應根據13.3的規定,對表3中所列的各種合金和狀態的厚度≥0.750英寸的當月生產的板材,每月至少進行壹次應力腐蝕試驗。應從那些已確定達到表4所列的成批收貨標準的板材中取樣。從每塊樣品上至少取三個相鄰的同樣試樣進行試驗。生產者應保留所有批次的試驗記錄,以備檢查。13.3 應力腐蝕試驗,應在厚度≥0.750英寸的板上進行,其方法如下:13.3.1 進行試驗時,應在試樣晶體流向的短橫向上施加壓力,所加應力應為恒值。對於合金2124-T851,所加應力應為試樣的最低長橫向屈服強度的50%。對於合金2219-T851和T87,所加應力應為試樣的最低長橫向屈服強度的75%。對於T73狀態的合金,所加應力應為規定最低屈服強度的75%,對T76狀態的合金,所加應力為25ksi。13.3.2 應力腐蝕試驗,應按試驗方法G47規定進行。13.3.3 除非按19.2的規定重新進行試驗外,任何試樣上,都不應出現可見的應力腐蝕裂紋痕跡。14. 耐剝落腐蝕14.1 如果按照試驗方法G66進行試驗,屬於H 116狀態的5083、5086和5456合金板上,不應出現剝落腐蝕現象。註6-5083、5086和5456合金板材,不得在超過150℉的條件下連續使用,原因是其會產生應力腐蝕裂紋。另外,冷成型可以提高應力腐蝕敏感性。14.1.1 關於成批驗收,應對14.1中所列各種狀態的各種合金材料,由生產者在每批板材中隨意選出壹張樣品,並從其壹端的中間截面上任意截取1個試樣,進行金相檢查,以確定是否能成批驗收材料。將這種金相組織與同樣厚度板材的合格顯微照片比較,確定壹下該批板材的晶界上是否有網狀的鋁鎂化合物(Mg 2AI3)沈澱相。對表2中所列各種厚度的板材都要拍壹張500倍的參考顯微照片。要從垂直於軋制表面的截面上截取壹縱向截面試樣,供金相檢查用(參看方法E3,圖1中的E)。為此目的需要對該樣進行浸蝕。浸蝕可使用95℉的40%的磷酸溶液,浸蝕3分鐘,或按照方法E 407(表2)在95℉的NO.6浸蝕劑中浸蝕2分鐘。金相觀察要在放大500倍的顯微鏡下進行,如果板材的晶體結構中出現生產者認為是不可接受的鋁鎂沈澱相時,則該批板材或者報廢、或者按照14.1的規定進行剝落腐蝕試驗。進行這種試驗的取樣方法,與為進行金相檢查的取樣方法相同,並且應在用作金相檢驗的同壹塊薄板或厚板上取得。從這些樣品上取得的試樣,除厚度在0.101英寸及以上的厚板外,都應與板材的厚度相同。自0.101英寸及以上的厚板上取的樣品,需從軋制光面的那壹面切削10%。機加工後的和沒有機加工的表面,都經浸蝕後,觀察鑒定。除14.1.3所規定的情況外,參考顯微照片壹經確定,生產工藝不得變更。

14.1.2 生產者應在生產廠內建立和保存有關參考顯微照片和有關生產工藝的記錄。14.1.3 任何可能在很大程度上改變材料晶體結構的生產工藝的改變,應按14.1.1的規定加以檢查,確定符合要求後,方可采用。14.2 T76狀態的7075、包鋁的7075、7008包鋁的7075、7178和包鋁的7178合金板,在對它們進行14.3所述的試驗時,其試樣上不應呈現如7XXX系列銅鋁合金剝落腐蝕敏感性試驗(Exco試驗)(方法G 34-72)中圖2B那麽多或更多的剝落腐蝕現象。14.2.1 為便於成批驗收,對14.2所列狀態的各種合金,應用達到表4的標準的拉伸試樣進行試驗,以確定其剝落腐蝕程度。14.2.2 為確保板材質量,生產者應對當月生產的表3所列的各種厚度各種合金板材,至少每月進行壹次剝落腐蝕試驗。樣品應根據表4批量驗收標準,從被認為是合格的板材中隨機選取。生產者應保留所有這些試驗結果,以備檢查。14.3 按照7XXX系列含銅鋁合金剝落腐蝕敏感性試驗方法(Exco試驗)(G 34-72)及下述規定,進行剝落腐蝕試驗:14.3.1 所有試樣的尺寸至少應為2×4英寸,並且4英寸的尺寸平面與最終軋制方向平行。除厚度≥0.101英寸的厚板外,試樣的厚度應為樣品的厚度。取自厚度≥0.101英寸厚板的試樣,要從壹面切削去其厚度的10%。包鋁板材不論多厚,其包鋁層都要從待試的那壹面除去或者加以遮蔽。對於經過機加工的試樣,機加工的那壹面,即為要浸入試驗溶液和加以鑒定的面。15. 包鋁層15.1 作為軋制出規定厚度的包鋁薄板和厚板的準備工作,包覆合金錠或扁坯的鋁或鋁合金板的成分,應與表1所列的相符,並且各種厚度應不低於表5的規定。15.2 測定成品板的包鋁層厚度時,應從材料的每條邊和中心寬度位置,各取長度約為3/4英寸,不少於1個的橫向試樣。安裝試樣時應露出橫截面,便於用金相顯微鏡觀察。在放大100倍的鏡下,對每個樣品的表面,在相隔大約0.1英寸的5個區域內,測定包層的最大厚度和最小厚度。得出的每個樣品的10個值(5個最大值加5個最小值)的平均值,即為包層厚度的平均值,並應符合表5規定的最小平均值要求,當有要求時,還應符合最大平均值要求。

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astm_b29-1鋁和鋁合金薄板及中厚板技術規範

鋁和鋁合金薄板及板材

ASTM標準號:B209-01

本標準以固定的標準號B 209發布;標準號後面的數字是首次采用時的年份,或在經過修訂時最後壹版的年份。括號內的數字是前壹次重新批準的年份。上標(ε)表示自前壹次修訂或重新批準以來所做的編輯上的變動。

本標準經美國國防部有關部門批準使用。

1. 適用範圍

1.1 本標準2適用於表2和表3中列出的以合金(註1)和回火狀態生產的鋁和鋁合金

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平面薄板、成卷薄板和板材,並具有以下產品表面光潔度。

1.1.1 所有合金板材及可熱處理合金薄板:精軋表面光潔度

1.1.2 不可熱處理合金薄板:軋制光潔度、單面軋制壓光、標準單面光亮和標準二面

光亮。

註1-本標準所采用的術語合金,壹般是指鋁和鋁合金。

註2-踏板見標準B 632。