HB Z 205-1991 钢和高温合金化学分析用试样的取样规范.pdf

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1、中华人民共和国航空航天工业部航空工业标准HB/Z 205-91 钢和高温合金化学分析用试样的取样规范1992-04一15发布1992-05-01实施中华人民共和国航空航天工业部批准中华人民共和国航空航天工业部航空工业标准钢和高温合金化学分析用试样的1 主题内容与适用范围1. 1 主题内容取样规范HB/Z 205-91 本规范规定了钢和高温合金化学分析用试样的取样和制样的一般要求，其中包括熔炼分析、成品分析和原材料复验分析用试样的制取方法，以及仲裁和故障分析用试样等项内容。1.2 适用范围1.2. 1 本规范适用于钢和高温合金进行化学分析用试样的取祥和制样。关于铸铁、铁合金和其它的黑色金属材料的

2、取样方法可按照相应的国家标准进行。1.2.2 本规范可作为航空系统各有关单位制订企业取样标准的参考依据，但企业取样标准不得低于本规艳的基本要求。2 引用标准GB 222 钢的化学分析用试样取样法及成品化学成份允许偏差HB/Z 39 Kl合金非真空重熔工艺说明书HB;Z 49 K12合金真空熔炼工艺说明书HB/Z 207 有色金属材料化学分析用试样的取样规范3 术语3. 1 总样品gross sample 从大量或一批物质或材料中取出供检验用的少量的一份或多份物质或材料。总样品在组分等特性方面对原物质或材料必须具有代表性。总样品有时也称为大样或批样。3.2 实验室样品Laboratory阳mpl

3、e由总样品制备的或用其官办法直接从原物质或材料中随机抽检取得的，为送往实验室供检测或分析用的一定量的物质或材料。实验室样品必须保恃总样品的组分。3. 3 试样t臼tsample 由实验室样品制得的在尺寸、规格或粒径方面符合特定分析测试方法要求的样块或样屑。当实验室样品在尺寸、规格或粒径方面已满足分析方法用试样的要求时，就可作为试样。3.4 试料t倒portion为进行检测或分析所使用的一定数量的试样(样块或样屑)。航空航天工业部1992-04-15发布1992-05一01实施HB/Z 205-91 3. 5 取样sampUng 从大量物质或材料中抽取或制备少量物质或材料作为总样品或实验室样品的

4、过程。3. 6制样samplepreparatlon 将实验室样品或总样品经过以不改变原化学组成为原则的系列技术加工，制成可直接供检测或分析用的试样的制作过程。3. 7 部位posltion取样或制样时在大量物质(材料)或总样品上被采集或制取实验室样品或试样的位置。3. 8 缩分reduction 将总样品或实验室样品采用缩分器或四分取二等方法制成试样的过程。3.9 熔炼分析smelting analysis 指用取样器直接取自金属及合金熔融液或从熔炉浇入铸模过程中制取的样键或片样，用适当方式加工成试样并对其化学成分所进行的分析测定。其分析结果代表同一炉金属及合金熔融液的化学成份。3.10 成

5、晶分析finished product analysis 指从经轧制、锻造或铸造成的金属材料或成品上制取实验室样品，用适当方式加工成试样并对其化学成份所进行的分析测定，其分析结果代表成品交收时的化学成份。由于金属及合金在结晶过程中产生元素的不均匀分布而易造成偏析，因此成品分析值与熔炼分析值有时可能不一致。3.1 原材料复验分析rawand腿mlfinlshedmaterials reexamine analysls 指从进厂的板、棒、丝、带、块等原材料上或从粉料制取实验雪样品，用适当的方式加工成试样，并对其化学成分所进行的分析测定，其目的是确定原材料合格与否。4 关于取样和制样的一徽要求4.

6、1 实验室样品对被检材料应具有代表性，需从能代表被检材料的平均化学成份的位置制取。还应注意合金的化学组成有可能随操作温度的升高而改变，所以在取样时应保持试样的原始状态。试样一般取自钢镜、合金铸键或锻件的整个或半个横截面上。当不能在横截面上制取时，应J，tf.品掉中，已呜.-_Ab.翩I之间的中间部位取得钻屑试祥。已知材料的某些部位如铸造零件的浇冒口、端头突出部分、叶轮等)对整个材料没有代表性，便不能在此取样。分析试样也可以从进行力学试验用的样块上取得。4.2 在合金研制过程中应尽耳能做偏析检查试验，摸清元素偏析的规律，再依据合金铸键或浇注试样的偏析程度选择能代表其平均化学成分的部位制取试样。4

7、.3 制备实验室样品如需用切割法时，应尽可能冷切，若必须采用火焰切割时，则在制备试样时应让出30mm的热影响区。4.4 制取试样之前，应将材料取样部位的表面彻底清洗干净。-金属表面的油脂或污物可用丙嗣或乙隧等清洗井干燥p金属表面的锈蚀产物可用喷砂、打磨或其它适当的机械方法处理，也可以进行去皮处理，当必须采用化学方法处理时，应不得改变原合金的化学成分.对某些成品2 HB;Z 205-91 钢材和高温含金还应除掉脱碳层、渗碳层、涂层、镀层金属或其官外来物。4. 5 用于制备试样的设备、工具、容器等应清院干净并干燥。严防来自刀尖、钻头、容器等残留的碎屑温入试样。4.6 进行钻、镜、刨、李及其它机械加

8、工操作时，不得用水、油及任何润滑剂。对某些高熔点合金材料的取样在必要时可用水玲却，试样应及时用无水乙醇漂洗并干燥。全部机械加工操作的速度和压力应控制在不出现过热现象为宜，以免由于样品被氧化而导致化学成份的改变。如果发现样屑因过烧变色时，则应报废重取.钻取时最好采用大于样品硬度约1.5倍的钻头(碳化鹊等硬质材料制成的则更好。钻头直径应尽可能大，对熔炼分析及小断面材料的成品分析不应小于6mm;对大断面材料的成品分析，钻头直径不应小于12mmc4. 7 试样可采用钻、镜、刨、锯、车或剪切、捣碎等方法制得。样屑应呈细条状或小颗粒状。为满足化学分析的要求，样屑不应过粗、过长，应尽可能细小而均匀，粒径应加

9、工至尽量小，但也应当避免得到像粉尘一样的细料.必要时，可将取得的样屑用破碎器或弹簧锤捣碎，以制成碎屑，并充分混匀.全部碎屑应通过10号筛(直径D=2mm)，对测定碳用的样屑应通过16号筛(直径D=1.19mm)e在筛取时应避免试样的污染。4.8 样屑应无氧化皮、泊、油脂、润滑剂以及刷毛、纸屑等其它外来物.非磁性试样如非铁基高温合金)可用磁铁清除可能混入的铁屑。当不可能取得无泊试样时，可将此试样先用乙醇漂洗，然后用乙酶或丙嗣等挥发性溶剂进行清洗并干燥。4. 9 一般情况下每份试样的质量应为20-50g，对全分析的试样每份应为50-100g(另有规定者除夕阳，试样的数量应能保证满足全部分析及备查之

10、用。4. 10 制样任务完成后，样屑应装入致密的纸袋中，试样袋上应标有名称、牌号、规格、编号、炉批号、取样日期、取样人员签字等.4. 11 试样应置于阴凉、干燥、清洁、无腐蚀性气体的环境中，在保存期间应避免氧化、锈蚀或污染等。通常试样可装入致密纸袋中短期存放。若需长期存放，则应装入体积适当的玻璃瓶内密封，以防氧化锈蚀。存放试样的纸袋或玻璃瓶上都应做出必要的识别标记如名称、日期、数量等)。4. 12 试样的存放期限按各单位的规定执行，一般应保存一年左右。型号工程、商检项目及仲裁分析试样要保存到合同期满或争议解决为止。5 试样的制备5. 1 熔炼分析用试样的制备5. 1. 1 使用平炉、转炉和电弧

11、炉冶炼时熔炼分析用试样的制取5. 1. 1. 1 测定每炉钢高温合金)液的化学成份时，要从每罐熔融液取两个供制备试样用的样镜，第二个样键供复验分析用，样键应在浇注中期采取。5. ,. ,. 2 样镀应浇注在洁净、干燥和预热好(1000C以上)的样模(亦称键模，可用铸铁或钢制成，新钝模使用前应烫模)内，样模的内径尺寸可以是:下部直径为3050mm，上部直径为40HB./Z 205-91 - 60mm.高度为70，-，120mm，或由生产r自行确定。供化学分析用样键的质量为0.5-2跑。5. 1. 1. 3 往样模内海注钢(高温含金)掖时，液流应均匀，不应使其洒出或飞溅，不允许金属流中断，要低于模

12、高约20mm，应使样模内钢被镇静地冷凝。沸腾钢或高温合金可加入适量约为熔被质量的1/1000l/100)的高纯度金属铝作脱氧剂使其平静(若需测定钢或高温合金液中残余铝时可采用其它脱氧剂如硅、铁、锤、镰一棚中间合金等)，样键不应有气孔和裂缝。5. ,. ,. 4 待钢(高温合金)液完全凝固后，将样键从模内取出，空冷或水冷。必要时在制取样屑前对样链进行热处理，使制样时较容易进行加工。每个样键上应标明t熔炼号、试样号、材料牌号和检验员印记。5. .2 使用电渣炉、真空感应炉和真空自耗炉等冶炼时熔炼分析用试样的制取5. ,. 2. 1 生产厂可参照5.1. 1条的要求和内容自订取样方法。5. 1. 2

13、. 2 电渣重熔和真空自耗重熔的钢和高温合金，其熔炼化学成份由原始炉号的样键分析确定，但在重熔炼过程中，含量发生变化的元素除外，这些元素在标准或产品的其它技术标准资料中有规定。例如航空用GH33A合金盘形锻件的分析用试样应取自相当于铸镜头部与尾部，并报出头部与尾部的成份分析结果。允许在锻件坯料或90万(90mmX90mm横截面的锻件试样棒)上取样分析。杂质元素允许只报头部结果。一个母炉号重熔成一个子炉号者，尾部允许只报碳、铝、钦的分析结果。5.2 成品分析用试样的制取5.2. 1 大截面材料5.2.1. 1 对于大截面的钢和高温合金材料包括钢坯、钢镜、圆钢、方钢、铸件、锻件等大截面材料府在材料

14、的整个截面上用铁或包Jj的方法取样或者在料的二分之一或四分之一截面上取样，或从料的横截面中心至边缘的中间部位(或对角线的四分之一处)平行于轴线钻取，钻眼应均匀分布，各点钻孔的深度应大致相同，或从料的侧面垂直于轴中心线钻取，直至轴心处。5. 2. ,. 2 大截面中空铸、锻造材料应从壁厚内外表面的中间部位钻取，或在端头整个截面上刨取。5.2.2 小截面材料5. 2. 2. 1 小截面材料包括困钢、方钢、槽钢、工字钢、角钢、钢管、盘条、钢带、钢丝等等，不适宜用5.2.1条的规定取样时，可从材料的整个截面上刨取;或从横截面上沿轧制方向钻取，钻孔应均匀分布:或从材料外侧面的中间部位垂直轧制方向用钻通的

15、方法钻取。异形钢材在腿宽的中间或在断面高度的四分之一处钻取样屑。5.2.2. 2 钢带、钢丝等材料经酸洗或磨光将其外表面洗净，然后经一次或多次折叠并压紧成样块，可以从横截面上刨或镜取，或从不同根钢带、钢丝上截取。钢丝也可以在距盘(卷)端头的10-. 15mm处截取。如钢带太薄或钢丝太细不能用一般的筑、锯、钻等手段取样时，可用剪剪取试样。5.2.2.3 钢管可围绕其外表面在几个位置钻通管壁取样;薄壁钢管可压扁迭合后在横截面上刨取(注意钻取或创取时要距焊缝20，._.25mm)。5.2.3 板材5.2.3.1 纵轧薄钢板HB/Z 205-91 当铜板宽度小于1m时，沿钢板宽度自边缘至中心剪切-一条

16、50mm的试片，经酸洗或打磨清洁后将试片两端对齐，折叠1-2次或多次井压紧成块，然后在其长度中间，沿剪切的内边刨取或自表面用钻通的方法钻取。5.2.3.2 横轧薄钢板自钢板端部与中央之间沿板边剪切一条50mm的试片，经酸洗或打磨洁净后会同5.2.3. 1条操作进行刨取或钻取。5.2.3.3 厚钢板厚度小于或等于50mm的铜板可通过钻透板材厚度取得碎屑。厚度大于50mm的板材可位于轧制面与一半厚度之间的区域内的面上均匀钻取。对于一般厚度但不便折叠的板材，也可在上述5.2. 3. 1条或5.2. 3. 2条所述相应折叠的位置钻取或刨取，然后将等量样屑渥合均匀。一些成品分析用试样的常规取祥示意图见附

17、录A参考件。5.3 原材料复验分析用试样的制取5.3. 1 原材料入库时应按技术标准和特殊要求进行化学成份复验，复验时按本规范第4章关于取样和制样的一般要求及第5.2条成品分析用试样制取的一般要求制成符合分析方法所要求的合格试样.5.3.2 对于精料、海绵状料可参照第4章取样和制样要求取得实验室样品，然后来用四分取二法(HB/Z207附录B)缩分以取得合格的试料。有条件时也可取足够量的粉料或海绵状料的实验室样晶用小炉重熔，再按熔炼分析用试样的取样要求从小铸键上制得合格的试祥。5.4重新取样当成品分析和原材料复验分析的结果不满意时可以重新取样。重新取样时根据需要可取双倍料(一份试梓)，也可取双份

18、料二份试样)进行复验，取双倍料时在原取样部位及其他部位取样。取双份料时，即在原取样部位及同一批材料或零件的其它适宜部位各取一份，但不能在同一批料的同一根张、卷、盘)上同时切取两个试样。8 仲羹和故障分析用试样的.J取6. 1 仲裁分析用试樨的制取S. ,. 1 当供、需双方对产品成份的分析结果有争议时，可由双方同意的第兰方或由双方的主管部门指定的仲裁试验室进行仲裁分析，最后以仲裁分析的结果为准解决争议。仲裁分析用试样应在争议双方同时在场时，严格按照本规范关于取祥和制样的一般要求或按双方协议的规定制取.必要时祥屑混匀后分成兰等份，分别交给仲裁试验室及有争议的双方。6. 1.2 仲裁试验室对取样有

19、特殊要求时如需要提供原始断面尺寸的样块)应按其要求进行取样。6. 2 故障分析用试样的制取在试车、试飞或飞行中一旦出了故障，需要对损坏的零部件进行化学成份分析栓验时，首先将待验的已断裂或受损的零件外表采用适宜的方法清理干净事先记录好该零件外表被污HO/Z 2059 染的状况)。然后根据零部件的尺寸和取样制样的原则，参照5.2条用适当的方法取得试样。7 取样报告7. 1 对于仲裁和故障分析用试样的制取必须有取样报告备案。7.2 取样报告的主要内容应包括z材料牌号、炉批号、编号、零部件名称、取样部位、取样数量、尺寸、以及所依据的取样标准编号、取样日期与取样人员签字等。6 HB/ Z 205- 91

20、 附录A各种成品钢材及铸换的取样部位示意图(参考件序号|名称取排要求| 取样部位1 2 3 4 5 (1)直径大于100mm;在截面的半径上由圆心到距边缘5-7Imm问取均匀分布的多点(至少三圆柱体|点)钻取相等深度的孔。圆钢)I I (2)直径小于100mm:垂直于纵轴钻至中心，钻孔数视分析用量而定。以上还可用车、刨取法。圃锥形|由小端起，在高度1/3处钻至中铸块|轴。垂直于平面，由半径1/2处向下钻取。|明度小于30叫钻孔至孔圆饼形底部距底面23mm。铸块(2)厚度大于30rnm时钻孔深度至少达厚度的1/20还可用刨取法。垂直于纵轴钻取。但钻孔底距内|圆管状|壁面0.5lmm时即须停止。还

21、可采用车、刨法。(1)用伎祥机饺碎、也可剪取。| 线材| 较粗的砸成薄片后剪取。(2)截成二段，捆在一起，用铁丝扎紧，由一端车取，详见车取法(5)._，(7)。7 H/Z 205 91 序号|名称取样要求7 8 8 情形铸块|方钢(1)边长小于60mm垂直平面在中间部位向下钻取。厚度小于30mm，接近钻透，厚度大于30mm时钻至厚度1/2，其表面都必须用砂轮磨光或用钻头钻去表皮。(2)边长大于60mrn钻三个孔。一个垂直f平面的中间部位。其余两个在中心钻孔横对称的两边。也可在均匀分布的位置上钻两个或多个孔。真钻孔深度同(1)。(1)厚度大于100rnrn在横截面上钻取，由宽度1/2处到距边缘5

22、 7rnrn，至厚度1/2处均匀分布钻取至少三个孔。各孔深度相等。(2)厚度30100mm在宽度1/2处垂直于平面钻至厚度1/2Q(3)厚度小于30mm钻取位置同上，接近钻透留1 -3mm)。以上还可用刨取法。沿宽度在距边缘1015mm及中扁钢|心处均匀分布钻取多点，至少三点。其钻孔深度相等。取样部ftr/广7L . /00 H/Z 205-91 序号|名称取样要求9 11 12 板材, 距两边缘10-1 5mm沿板宽均匀(厚度|取兰点以上，接近钻透。不超过| 还可采用刨取法。30mm) 沿宽度均匀分布三点钻取，其孔|球扁钢|距边缘不少于Smmo丑;深度相等。在横截面上均匀分布钻取5个相重轨|

23、 等深度的孔。槽钢在腰部中心部位及腿宽的中间部位各钻一个孔，接近钻透。13 I工字钢在腰高1/2处作一水平线使钻孔边缘恰到该线，在此处钻一个孔，又于腿宽部的1/4及3/4处备钻一个孔。接近钻透。14 角钢(1)边宽小于50mm等边角钢在任一边的宽度的中间但置钻取。不等边角钢在宽的一边中间部位l钻取。(2)边宽大于50mm等边角钢在任一边上，沿宽度钻三个孔。不等边角钢在宽边t钻取(其钻孔连线垂直于顶角线。取样部位产+气多9 HBjZ 205-91 附加说明:本规范由航空航天t业部航空材料、热卫艺标准化技术归口单位(六二一研究所)提出并归口。本规范由航空航天工业部六二一研究所主编、三三三厂参加起草。本规范主要起草人;刘文虎、任启运、郭则石、陶雅德。AU -t