鈦管、鈦合金管規范標準及技術參數

本標準的固定代號為B861－01，代號后面的數字為最初采用的年份，或最新修訂的年份。圓括弧中的數字表示最新重新批準的年份。（ε）符號表示自從最新修訂或批準以來，編輯上的改變。

1. 范圍

1.1 本規范包括下述26個級別（牌號）用于一般耐蝕和高溫設備的鈦及鈦合金無縫管。

1.1.1 Gr.1－純鈦，低氧，

1.1.2 Gr.2－純鈦，標準氧，

1.1.3 Gr.3－純鈦，中氧，

1.1.4 Gr.5－鈦合金（6％Al，4％V），

1.1.5 Gr.7－鈦＋0.12~0.25％Pd，標準氧，

1.1.6 Gr.9－鈦合金（3％Al，2.5％V），

1.1.7 Gr.11－純鈦＋0.12~0.25％Pd，低氧，

1.1.8 Gr.12－鈦合金（0.3％Mo，0.8％Ni），

1.1.9 Gr.13－鈦合金（0.5％Ni，0.05％Ru），低氧，

1.1.10 Gr.14－鈦合金（0.5％Ni，0.05％Ru），標準氧，

1.1.11 Gr.15－鈦合金（0.5％Ni，0.05％Ru），中氧，

1.1.12 Gr.16－純鈦＋0.04~0.08％Pd，標準氧，

1.1.13 Gr.17－純鈦＋0.04~0.08％Pd，低氧，

1.1.14 Gr.18－鈦合金（3％Al，2.5％V）＋0.04~0.08％Pd,

1.1.15 Gr.19－鈦合金（3％Al，8％V，6％Cr，4％Zr，4％Mo），

1.1.16 Gr.20—鈦合金（3％Al，8％V，6％Cr，4％Zr，4％Mo）＋0.04~0.08％Pd，

1.1.17 Gr.21－鈦合金（15％Mo，3％Al，2.7％Nb，0.25％Si），

1.1.18 Gr.23－鈦合金（6％Al，4％V，超低間隙，ELI），

1.1.19 Gr.24－鈦合金（6％Al，4％V）＋0.04~0.08％Pd，

1.1.20 Gr.25－鈦合金（6％Al，4％V）＋0.08~0.14％Ru，

1.1.21 Gr.26－純鈦＋0.08~0.14％Ru，

1.1.22 Gr.27－純鈦＋0.08~0.14％Ru，

1.1.23 Gr.28－鈦合金（3％Al，2.5％V＋0.08~0.14％Ru），

1.1.24 Gr.29－鈦合金（6％Al，4％V，超低間隙，ELI＋0.08~0.14％Ru），

1.1.25 Gr.33－鈦合金（0.4％Ni，0.015％Pd，0.025％Ru，0.15％Cr），

1.1.26 Gr.34－鈦合金（0.4％Ni，0.015％Pd，0.025％Ru，0.15％Cr），

1.2 以英寸（inch）、磅（pound）為單位的數值作為標準值，括號中給出的值僅為參考值。

2. 引用文件

2.1 ASTM標準：

A370 鋼產品力學試驗方法和說明

E29 用于確定符合規范的試驗數據有效位數的確定方法

E120 鈦及鈦合金化學分析方法

E1409 惰性氣體熔化技術測定鈦及鈦合金中氧的試驗方法

E1447 惰性氣體熔化導熱率測定鈦及鈦合金中氫的試驗方法

2.2 ANSI/ASME標準

B36.19M－1985 無縫鋼管

3. 術語

3.1 定義

3.1.1 批——具有相同的名義尺寸、壁厚，且由同一鈦或鈦合金鑄錠經相同加工工藝生產的，在同一熱處理爐按同一爐參數熱處理的一定量的管材組成。

3.1.2 無縫管——通過一空心的管坯生產及在生產的所有階段都應保持管斷面的連續性。

4. 訂單說明

4.1按本規范的材料訂單應包括下述適用的規范：

4.1.1 數量；

4.1.2 級別（第1章和表1）；

4.1.3 管材的名義尺寸和系列（表2）；

4.1.4 直徑公差（表3）；

4.1.5長度公差（見第9.3節）；

4.1.6 生產及終加工的方法（第5章和第10章）；

4.1.7 產品的化學分析（如果要求，按第6、7章和表1、表4）；

4.1.8 力學性能（第8、14、15 、16章和表5）；

4.1.9 包裝（第23章）；

4.1.10 檢驗和試驗報告（第19、20和21章）；

4.1.11 產品標記（第22章）。

5. 制造

5.1 無縫管可采用符合本規范要求的任何方法生產。

5.2 除非另有規定，冷加工的管材應在溫度不低于1000℉（538℃）下進行熱處理。最終在溫度1400℉（760℃）進行熱加工的管材不需要再進行熱處理。消應力狀態交付的對Gr.9、Gr.18和Gr.28管材應至少按600℉（316℃）保溫時間不少于30分鐘熱處理。

5.2.1 Gr.5、Gr.9、Gr.18、Gr.19、Gr.20、Gr.21、Gr.23、Gr.24、Gr.25、Gr.28和Gr.29 鈦合金可以按下述條件供應。

5.2.1.1 Gr.5、Gr.23、Gr.24、Gr.25和Gr.29——退火或時效，

5.2.1.2 Gr.9、Gr.18或Gr.28——冷加工和消應力或退火，

5.2.1.3 Gr.9、Gr.18、Gr.23、Gr.28或Gr.29——β轉變態，

5.2.1.4 Gr.19、Gr.20或Gr.21——固溶處理或固溶＋時效態。

6. 化學成分（Chemical Requirements）

6.1 本規范所列各級鈦及鈦合金應符合表1規定的化學成分要求。

6.1.1 在表1中所列元素是有意添加的合金元素或是海綿鈦、鑄錠及軋制品中的固有的元素。

6.1.1.1 沒有列在表1中的其它元素被認為僅僅是表1中各級鈦在熔煉中添加了不穩定或未經分析的車削可能產生的。因此，沒有列在表1的元素在產品分析時不要求，除非另有規定且應被認為是對本規范的額外要求。

6.1.2 在熔煉時添加的元素必須進行化學分析確定，并報告。

6.2 經雙方同意，買主要求且在訂單中注明時，生產者應對沒有列在本規范的特定殘余元素進行全面分析。

6.3 化學分析至少要對兩個試樣進行確定化學成分的試驗。試樣應從鑄錠或最終提供的產品上制取。

7. 產品分析

7.1 如果需方要求，并在合同中注明時，化學成分的分析應在最終產品上進行。

7.2 列在表4中的產品分析允許差，不應放寬規定的分析要求，它僅適用于不同實驗室所測得化學含量的測量誤差，生產者不應將超出表1使用級別的產品發運出廠。

8. 力學性能（Mechanical Properties）

8.1 規定狀態的管材室溫拉伸性能應符合表5的規定。其他狀態的性能應經生產單位和需方書面同意確定。

9. 尺寸允許偏差（Permissible Variations in Dimensions）

9.1 使用的管材尺寸系列應依據ANSI美國國家標準不銹鋼管規范（ANSI/ASME B36.19M---1985）中表2的規定確定。

9.2 直徑——外徑允許偏差應不超過表3的規定。

9.3 壁厚——任一點的壁厚偏差應不超過管材名義壁厚的±12.5％。

9.4 長度——管材切定尺應在訂單中注明，定尺管材應不小于規定的長度且不超過規定長度1/4英寸（6.4mm）。

9.5 直線度——管材應無硬彎，其彎曲在任意10英寸（3m）長度上不允許超過1∶500。對于長度超過10英寸（3m）的管材，其最大彎曲度應不超過1∶400。

10. 精整

10.1 精整后的管子應清潔無外來雜物，兩端光滑無毛刺，應無有害的內部和外部缺陷。微小的瑕疵可以去除，且應不超過第9章規定的允許偏差，除非另有規定，管材應經除鱗精整。

11. 試驗數量

11.1 從長度不大于1000英尺（300m）的一批管子中抽取一個試驗試樣，但不少于一個試樣。試樣應從整批中隨機選取。下述試驗結果應報告給用戶或其代理。

11.1.1 每個選取的試樣管上取一個拉伸試驗試樣。

11.1.2 每個試樣依據15.1的規定進行一個壓扁試驗。

11.1.3 用戶規定，當要求14.1的彎曲試驗時，每個選取的試樣管進行一個彎曲試驗。

11.2 任何試樣如果呈現加工損壞或因制備不當造成缺陷的，可以報廢或調換。

11.3 任何拉伸試驗試樣的延伸率達不到8.1的規定，且其斷裂的任意部位距試驗前刻在試樣上的標距中心線超過3/4英寸（19mm）時，試樣應判廢，并用另一個替代。

11.4 每根成品管子按16.1和16.2的規定進行液壓試驗。

12. 重復試驗

12.1 如果任一批中的化學成分或力學性能不符合本規范的要求，生產者可以對該批進行重復試驗，復驗的頻數應為原始試驗數量的兩倍。如果復驗結果符合本規范的規定，則復驗結果可以作為質證書的試驗值。僅需向訂貨方報告合格的原始結果或復驗結果。如果復驗結果不符合本規范的規定，則材料應被依據20章的規定拒收。

13. 試驗試樣和試驗方法

13.1 本規范所采用的試驗試樣和試驗要求應符合A370方法和說明所介紹的相應規定。

13.2 所有常規力學性能試驗應在室溫下進行。

13.3 化學分析應選用E120、E1409、E1447或供需雙方同意的檢驗方法。

14. 彎曲試驗（Bending Test）

14.1 名義直徑不大于2英寸（51mm）的管材，應能夠通過彎芯直徑為12倍的管材名義直徑的芯軸冷彎90度，且無裂紋。

14.1.1 Gr.5、Gr.23、Gr.24、Gr.25和Gr.29不要求彎曲試驗。

15. 壓扁試驗（Flattening Test）

15.1 無縫管應能承受壓扁，壓扁后應無裂紋。壓扁是在室溫條件下，逐漸施加壓力使管材達到載荷面間的距離H英寸。H按下式進行計算：

式中：

H＝最小壓扁高度，英寸（mm）；

t＝名義厚度，英寸（mm）；

D＝名義外徑，英寸（mm）；（不是管材尺寸）

對Gr.1、Gr.2、Gr.3、Gr.7、Gr.11、Gr.13、Gr.14和Gr.16：

e＝0.04 適用于管材尺寸不大于1英寸；

e＝0.06 適用于管材尺寸大于1英寸。

對于上述級別以外的管材，壓扁試驗要求應經供需雙方協商解決。

15.1.1 對于D/t 值較低的產品進行試驗時，如果D/t小于10，由于幾何形狀造成的在管材的內表面6時和12時的位置拉應力過高，因此，該位置產生的裂紋應不作為拒收的依據。

15.2 所有的計算應保留有效位數兩位，裂紋的檢驗應用肉眼進行。

16. 水壓實驗（Hydrostatic Test）

16.1 每根管材應經受水壓試驗。經水壓試驗的管子不能出現膨脹、漏水或其他缺陷。在管子內壁的液壓，應能在管壁上產生室溫下規定的最小屈服強度的50％的應力，壓力應通過下式確定：

式中：

P＝液壓試驗最小壓力，psi（或MPa）；

S＝1/2最小屈服強度的許可纖維應力；

t＝壁厚，英寸（mm）；

R0＝管子外半徑，英寸（mm）；

E＝1.0無縫管時。

16.2 對于尺寸不大于3英寸（76mm）的管材最大試驗壓力應不超過2500psi（17.2MPa），尺寸大于3英寸（76mm）的管材最大試驗壓力應不大于2800psi（19.3MPa），壓力保持時間應不小于5s。如果需方要求并在訂單中注明，直徑不大于14英寸的管材的水壓試驗的壓力應為規定工作壓力的1.5倍，按16.3進行計算該試驗壓力所產生的纖維應力應不超過材料最小屈服強度之半，當1.5倍的工作壓力超過2800psi時，水壓試驗的壓力應由供需雙方協商。

17. 仲裁試驗和分析

17.1 生產者和訂貨方對材料符合本規范的結果發生異議時，選擇雙方認可的仲裁者進行異議問題的仲裁試驗。仲裁試驗的結果應用做為材料符合本標準的判定。

18. 數值修約的程序

18.1 在此指的是確定符合本規范為目的，一個測量值或計算值其最接近有效位數右邊的數字通過修約判定達到標準接限時，這種數字修約應符合E29的規定。

19. 檢驗

19.1 除了另有規定，本規范規定的所有檢驗和抽檢應在裝運前由生產者進行承擔費用，而且在進行上述抽檢和檢驗時應不影響生產廠家的生產。當在合同中注明時，生產者應及時通知訂貨方，以使定購方可以派出自己的檢驗員參加產品的檢驗工作，以證實供方的檢驗。

20. 拒收

20.1 如果產品不符合本規范或者認可的變更應拒收，除非另有規定，否則需方在發出拒收通知三周內未接到其他處理意見，拒收的材料應退回到生產廠，生產廠應承擔此費用。

21. 質證書

21.1 用戶要求時，生產者應至少向用戶提供一份質證報告的拷貝件，其中包括本規范要求的檢驗和試驗以及化學成分和力學性能符合本規范相應級別的結果。

21.2 質量證明書應是材料可接受的基礎，質量證明書應聲明材料符合本規范的要求，生產者在質量證明書中應報告依據本規范的要求進行的化學成分和力學性能試驗的結果。

22. 產品標記

22.1 按本技術標準生產的外徑等于或大于3/8英寸（9.5mm）的每一根管材應沿長度上標記。標記可采用打印、貼印或壓印如下內容：

22.1.1 生產廠方專用的鑒別標記

22.1.2 ASTM標號和換版日期

22.1.3 管子級別

22.1.4 管子的尺寸和系列

22.1.5 錠號和批號

22.2 對于外徑小于3/8英寸的管子可成捆，將上述內容標在金屬牌號上，再將其系于每捆管子上。

23. 包裝和包裝標記

23.1 除非用戶和生產者另有規定且在訂單上注明，管材的包裝應按生產者的標準進行。

24. 關鍵詞

24.1 鈦管；鈦無縫管；鈦合金管

表1 化學成分A、

表1 （續）

A、 表中所列級別的所有元素應進行分析，除非單個大于0.1或總和大于0.4，表中沒有限定的元素其分析結果不需要對外報出。

B、 使用方要求時，應提供低氫含量。C、 成品分析。D、 不需要報出E、 其他元素是金屬和合金內部固有的微量元素，不是在生產工藝中由外部添加的元素，在鈦中這些元素包括：Al，V，Cr，Mo，Nb，Zr，Hf，Bi，Ru，Pd，Y，Cu，Si，Co，Ta，Ni，B，Mn和W。F、 買主可以在其定購單上要求分析本規范表中未列出的元素。G、 鈦的含量為差量法。

表2 管材的尺寸

注1- 下述管材等同于ANSI/ASME B36.19（“S”系列）或者等同于B36.10（沒注S系列）。

注2- 所列各個管尺寸系列的十進制厚度為代表他們的名義壁厚尺寸。

A、不允許依據ANSI B.1.20.1制螺紋。

表3 直徑允許偏差

A、NPS——管材名義尺寸。

表4 產品分析允許偏差

A、 其他元素是金屬和合金內部固有的微量元素，不是在生產工藝中由外部添加的元素。

表5 拉伸性能要求A、

A 、除了有標注，性能均為退火態。

B 、性能只適用于具有中等強度的固溶處理和時效狀態（由時效溫度確定）。

C 、材料性能適用于β轉變態。

D 、適用于冷加工和消除應力狀態。

E 、適用于固溶處理狀態。

F 、性能只適用于具有高強度的處理和時效狀態（由時效溫度確定）。

G 、適用于產品截面或厚度小于1.0英寸（25.4mm）。

H 、適用于產品截面或厚度大于等于1.0英寸（25.4mm）。