1、引言

鈦合金材料密度低、比強度高、耐腐蝕、組織性能穩(wěn)定性好，具有優(yōu)良的綜合性能。近年來，世界鈦工業(yè)和鈦材加工技術得到了飛速發(fā)展，海綿鈦和鈦合金加工材的生產和消費都達到了很高的水平。我國鈦資源豐富，儲量居世界前列，目前已成為繼美國、俄羅斯、日本之后，具有完整工業(yè)體系和生產能力的世界第四大鈦工業(yè)國，加強我國鈦合金材料的研究和應用推廣對促進我國裝備制造業(yè)的快速發(fā)展具有重要意義[1]。伴隨我國鈦工業(yè)的快速發(fā)展，我國鈦板、鈦棒、鈦鍛件等鈦及鈦合金的標準從建立、發(fā)展也已經歷43年，現已形成較為完整的標準體系。

本文在對國內外鈦及鈦合金材料標準發(fā)展現狀進行闡述的基礎上，探討我國鈦材技術標準的未來發(fā)展趨勢。

2、國際鈦材標準化現狀

2.1國際標準化組織ISO鈦材標準

國際輕金屬及其合金標準化技術委員會（ISO/TC79）下屬的鈦技術委員會（ISO/TC79/SC11）成立于2002年，負責制定非飛機用鈦材標準，現已制定7項；另外，國際外科移植標準化技術委員會（ISO/TC150）下屬的材料技術委員會（ISO/TC150/SC1）成立于1971年，負責制定外科植入物用鈦材標準，現已制定5項。

2.2美國ASTM鈦材標準

美國是世界上第一個工業(yè)化生產海綿鈦和鈦加工材的國家，具有完善的鈦冶金、加工、應用和研究體系。美國既是世界上最大的鈦材生產國,也是世界上最大的鈦材消費國。

美國的標準體系中包括鈦標準的主要有ASTM（AmericanSoci－etyforTestingandMaterials，美國材料試驗協會）、AMS（AerospaceMaterialSpecification，美國宇航材料規(guī)范）、ASME（AmericanSocietyofMechanicalEngineers，美國機械工程師協會）、MIL（美國軍用標準）、AWS（AmericanWeldingSociety，美國焊接協會）等，其中鈦類標準較全面的是ASTM、AMS、ASME等。

ASTM下設140多個技術委員會，擁有12000多項標準。ASTM標準為世界各機構廣泛認可，是全球許多行業(yè)的首要選擇。ASTM體系包括的現行鈦類相關標準共有30項，其中B10活性與耐熔金屬技術委員會下屬的B10.01鈦分技術委員會制定14項，E01金屬、礦石及相關材料的化學分析技術委員會下屬的E01.06鈦分技術委員會制定6項，F04醫(yī)用及外科材料和設備技術委員會下屬的F04.12金屬材料分技術委員會制定10項。

2.3日本JIS鈦材標準

1961年日本已經制定作為鈦加工材原料的海綿鈦標準；1964年制定了作為鈦加工材最初的純鈦板材和線材、配管用管以及材熱交換器用管材、棒材和線材等標準；在用途和需求擴展的同時，1991年制定了鈦合金板材、棒材及鍛造用品標準，進而在2000年制定了鈦合金管材及純鈦和鈦合金鑄件標準[2]。

這些標準隨著鈦材生產技術的發(fā)展和需求量的擴大，重新進行修訂和追加制定。以標準國際化為理念，2001年著手進行了大幅度標準體系的修訂，就加工材形狀的板材、條材、無縫管、熱交換器用管、焊接管、鈦棒材、鍛造部件、線材、鑄造部件8個類別進行統一整理；同時，鈦鋼復合板亦進行了標準化。

2002年制定了外科植入物用鈦材標準，對純鈦、Ti-6Al-4V合金、Ti-6Al-2Nb-1Ta合金、Ti-15Zr-4Nb-4Ta合金、Ti-6Al-7Nb合金、Ti-15Mo-5Zr-3Al合金等6種進行標準化。當前對確定海綿鈦的品質起決定作用的硬度試驗，已實行標準化；有關鈦材料含有合金元素的分析、定量分析方法標準業(yè)已制定；為確定鈦制品的健康安全性，規(guī)定的檢查方法標準有鈦管渦流探傷檢查方法、超聲波探傷檢查方法和焊接管差壓試驗方法，此外還有與射線穿透試驗相關的兩個JIS標準。據統計，JIS目前大約有39項現行鈦材標準。

2.4俄羅斯ГОСТ鈦材標準

俄羅斯擁有鈦礦山-冶金-加工-鈦設備制造及科研-設計-應用兩個完整體系，且擁有最大鈦資源。主要鈦加工材有鑄錠、方坯、板坯、大型鍛件、葉輪鍛件、軋環(huán)、型材、無縫管和焊接管及其它產品。據統計，ГОСТ目前大約有51項現行鈦材標準。

2.5德國DIN鈦材標準

目前，德國尚不具備完整的鈦工業(yè)產業(yè)鏈，但該國注重鈦的應用。這在一定程度上，促進了該國鈦材標準的建立和發(fā)展。據統計，DIN目前大約有11項現行鈦材標準。

3、我國鈦材標準現狀

1970年7月23日，我國由冶金工業(yè)部正式頒布了第一套（批）鈦及鈦合金加工材產品標準。作為鈦材標準體系的雛型，這套標準為我國鈦材標準體系的建立和發(fā)展奠定了良好的基礎。20世紀80年代初，國家提出了修改原鈦材部頒標準、起草國家標準的計劃。在原冶金部標準的基礎上向國際標準過渡，建立國家標準系統，鈦及鈦合金標準體系基本形成[3]。

20世紀90年代初期開始對部分國家標準進行修訂。21世紀初，國家對鈦材標準體系進行了第3次修訂和完善。至此，我國在原料（海綿鈦）、化學成分、半成品加工材（棒材、板材、帶材、箔材、絲材、管材、餅材、環(huán)材、鑄錠）、鑄造產品（鑄件和鑄造合金）、材料組織結構、相關檢驗方法、試驗方法以及廢料回收利用等方面均規(guī)劃制定了相關的鈦材國家標準，基本滿足了生產需求。

截至2013年7月31日，我國已發(fā)布實施的鈦及鈦合金材料國家標準有61項，其中化學分析方法標準25項。

4、我國鈦材標準體系的發(fā)展趨勢和建議

目前，我國鈦材標準經過多年的建立和改進，鈦產品標準的水平基本與國際標準和國外新近標準相同，但在標準的技術內容方面與上述國家也存在一定差距，如鈦合金半成品的規(guī)格、質量要求、檢驗測試手段及品種類型等，仍需進一步改進、提高和完善。

按照《新材料產業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》要求，未來開展能滿足包括高強、高韌、高溫、阻燃和損傷容限的各種設計使用要求的鈦合金材料研究以及這些材料的大規(guī)格和超大規(guī)格半成品的研究成為必然趨勢，客觀上要求未來鈦材標準化工作也應在上述鈦合金材料工業(yè)化的基礎上展開。

結合工信部近日印發(fā)的《新材料產業(yè)標準化工作三年行動計劃》，我國鈦材標準體系的發(fā)展應主要從以下幾個方面進行：

（1）以標準國際化為理念，開展標準制定工作，提高標準的認知程度，達到國際通用。

（2）在先進鈦合金材料工程化專項實施過程中，應安排相應的標準化研究內容，使標準化工作貫穿于材料工程化研究的全過程，并以標準的形式體現工程化的成果，從而實現標準化自主創(chuàng)新，研究制定一批技術水平先進并具有自主知識產權的鈦合金材料標準，推動新合金的應用。

（3）在確保準確性、經濟性和可靠性的前提下，開展鈦合金半成品規(guī)格和質量方面監(jiān)測設備研制和方法研究，加強方法標準的制定，使標準體系更加完善。

參考文獻

[1]黃天娥，范桂彬，閆海，劉東升.航空用鈦合金材料及鈦合金標準發(fā)展綜述[J].航空標準化與質量，2010（3）.

[2][日]日本鈦協會編.鈦材料及其應用.周連在譯.王桂生校[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2008.

[3]黃永光.中國鈦標準40年[J].中國有色金屬學報，2010S1.

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