DIN EN 3114-001-2007 Aerospace series - Test method - Microstructure of ( + ) titanium alloy wrought products - Part 001 General requirements German and English version EN 3114-001.pdf

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1、 DEUTSCHE NORM April 2007DIN EN 3114-001 ICS 49.025.30 Luft- und Raumfahrt Prfverfahren Mikrogefge Kneterzeugnisse von Titanlegierung (a + b) Teil 001: Allgemeine Anforderungen; Deutsche und Englische Fassung EN 3114-001:2006 Aerospace series Test method Microstructure of (a + b) titanium alloy wrou

2、ght products Part 001: General requirements; German and English version EN 3114-001:2006 Srie arospatiale Mthode dessai Microstructure des produits corroys en alliage de titane (a + b) Partie 001: Exigences gnrales; Version allemande et anglaise EN 3114-001:2006 Gesamtumfang 25 SeitenNormenausschuss

3、 Luft- und Raumfahrt (NL) im DIN DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. .Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e.V., Berlin gestattet. Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin Preisgruppe 18 www.din.de www.beu

4、th.de !,vD|“9833389DIN EN 3114-001:2007-04 2 Nationales Vorwort Die Europische Vereinigung der Hersteller von Luft- und Raumfahrtgert (AECMA) ist vom Europischen Komitee fr Normung (CEN) fr zustndig erklrt worden, Europische Normen (EN) fr das Gebiet der Luft- und Raumfahrt auszuarbeiten. Durch die

5、Vereinbarung vom 3. Oktober 1986 wurde AECMA Assoziierte Organisation (ASB) des CEN. Die vorliegende Norm EN 3114-001 wurde von ASD-STAN, Fachbereich Metallische Werkstoffe, unter Mitwirkung deutscher Experten des Normenausschusses Luft- und Raumfahrt, erarbeitet. Entsprechend Beschluss 57/9 des Tec

6、hnischen Ausschusses des Beirats des Normenausschusses Luft- und Raumfahrt (NL) im DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. sind die europischen Luft- und Raumfahrt-Normungsergebnisse zweisprachig, in Deutsch und Englisch, in das Deutsche Normenwerk zu berfhren. Aus diesem Grund wurde der Deutschen Fa

7、ssung dieser EN-Norm die Englische Fassung hinzugefgt. EN 3114 besteht unter dem Haupttitel Luft- und Raumfahrt Prfverfahren Mikrogefge Kneterzeugnisse von Titanlegierung ( + ) aus den folgenden Teilen: Teil 001: Allgemeine Anforderungen Teil 002: Mikrogefge von Stangen, Profilen, Schmiedevormateria

8、l und Schmiedestcken Teil 003: Mikrogefge von Platten Teil 004: Mikrogefge von Blechen fr superplastisches Umformen EUROPISCHE NORM EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EN 3114-001 Dezember 2006 ICS 49.025.10 Deutsche Fassung Luft- und Raumfahrt Prfverfahren Mikrogefge Kneterzeugnisse von Titanlegierun

9、g ( + ) Teil 001: Allgemeine Anforderungen Aerospace series Test method Microstructure of ( + ) titanium alloy wrought products Part 001: General requirements Srie arospatiale Mthode dessai Microstructure des produits corroys en alliage de titane ( + ) Partie 001: Exigences gnrales Diese Europische

10、Norm wurde vom CEN am 18. Oktober 2006 angenommen. Die CEN-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denendieser Europischen Norm ohne jede nderung der Status einer nationalen Norm zu geben ist. Auf dem letzten Stand befindlic

11、he Listen dieser nationalen Normen mit ihren bibliographischen Angaben sind beim Management-Zentrum oder bei jedem CEN-Mitglied auf Anfrage erhltlich. Diese Europische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Franzsisch). Eine Fassung in einer anderen Sprache,die von einem CEN-

12、Mitglied in eigener Verantwortung durch bersetzung in seine Landessprache gemacht und dem Management-Zentrum mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassungen. CEN-Mitglieder sind die nationalen Normungsinstitute von Belgien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankr

13、eich, Griechenland,Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien,Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern.EUROPISCHES KOMITEE FR NO

14、RMUNG EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION COMIT EUROPEN DE NORMALISATIONManagement-Zentrum: rue de Stassart, 36 B-1050 Brssel 2006 CEN Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den nationalen Mitgliedern von CEN vorbehalten.Ref. Nr. EN 3114-001:200

15、6 DEN 3114-001:2006 (D) 2 Inhalt Seite Vorwort 3 Einleitung.4 1 Anwendungsbereich .4 2 Normative Verweisungen4 3 Probenahme .4 4 Vorbereitung der Mikroschliffe.5 5 Beurteilung.7 6 Beschreibung der Mikrogefge7 EN 3114-001:2006 (D) 3 Vorwort Dieses Dokument (EN 3114-001:2006) wurde vom Verband der Eur

16、opischen Luft-, Raumfahrt- und Verteidigungsindustrie Normung (ASD-STAN) erstellt. Nachdem Umfragen und Abstimmungen entsprechend den Regeln dieses Verbandes durchgefhrt wurden, hat diese Norm die Zustimmung der nationalen Verbnde und offiziellen Behrden der Mitgliedslnder der ASD erhalten, bevor si

17、e CEN vorgelegt wurde. Diese Europische Norm muss den Status einer nationalen Norm erhalten, entweder durch Verffentlichung eines identischen Textes oder durch Anerkennung bis Juni 2007, und etwaige entgegenstehende nationale Normen mssen bis Juni 2007 zurckgezogen werden. Es wird auf die Mglichkeit

18、 hingewiesen, dass einige Texte dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. CEN und/oder CENELEC sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. Entsprechend der CEN/CENELEC-Geschftsordnung sind die nationalen Normungsinstitute der folgenden Lnder geh

19、alten, diese Europische Norm zu bernehmen: Belgien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, Niederlande, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, Schweiz, Slowakei, Slowenien, Spanien, Tschechisc

20、he Republik, Ungarn, Vereinigtes Knigreich und Zypern. EN 3114-001:2006 (D) 4 Einleitung Diese Norm gehrt zu der Reihe von EN-Normen ber metallische Werkstoffe fr die Anwendung in der Luft- und Raumfahrt. Die allgemeine Gliederung dieser Normenreihe ist in EN 4258 beschrieben. 1 Anwendungsbereich Di

21、ese Norm legt die Bedingungen fr die mikroskopische Untersuchung von geschmiedeten Erzeugnissen aus ( + )-Titanlegierung und die Definition der verwendeten Begriffe fest. Die jeweiligen Mikrogefge fr jede Erzeugnisart sind in EN 3114-002 bis EN 3114-004 festgelegt. Diese Norm ist in Verbindung mit d

22、en EN-Werkstoffnormen zu verwenden, in denen die Annahmekriterien festgelegt sind, falls nicht anders in der Bestellung angegeben. Sie gilt fr: Stangen, Profile, Schmiedevormaterial und Schmiedestcke (EN 3114-002); Platten (EN 3114-003); Bleche fr superplastisches Umformen (EN 3114-004). 2 Normative

23、 Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). EN 3114-002

24、, Luft- und Raumfahrt Prfverfahren Mikrogefge Kneterzeugnisse von Titanlegierung ( + ) Teil 2: Mikrogefge von Stangen, Profilen, Schmiedevormaterial und Schmiedestcken EN 3114-003, Luft- und Raumfahrt Prfverfahren Mikrogefge Kneterzeugnisse von Titanlegierung ( + ) Teil 3: Mikrogefge von Platten EN

25、3114-004, Luft- und Raumfahrt Prfverfahren Mikrogefge Kneterzeugnisse von Titanlegierung ( + ) Teil 4: Mikrogefge von Blechen fr superplastisches Umformen EN 4258, Luft- und Raumfahrt Metallische Werkstoffe Allgemeine Gliederung der Normung Ver-knpfung der Arten von EN-Normen und ihre Anwendung 3 Pr

26、obenahme Probenahme und Umfang der Probenahme mssen den Festlegungen der jeweiligen Technischen Lieferbedingungen und/oder Bestellung entsprechen. Die Probenabschnitte mssen mindestens 10 mm dick oder lang sein. Die Probenentnahme muss vorzugsweise durch Sgen erfolgen. Kaltverfestigte Zonen sind zu

27、vermeiden oder abzuarbeiten. Bei Entnahme des Probenmaterials durch abrasives Abtrennen oder Brennschneiden muss die dabei entstandene Wrmeeinflusszone im Verlauf der Probenvorbereitung vollstndig entfernt werden. EN 3114-001:2006 (D) 5 4 Vorbereitung der Mikroschliffe 4.1 Allgemeines Die zu prfende

28、 Oberflche der Probenabschnitte ist durch spanende Bearbeitung, Schleifen und Polieren so vorzubereiten, dass nach dem tzen die eindeutige Erkennbarkeit des Mikrogefges gesichert ist. Bei elektrolytischem Polieren kann das Schleifen entfallen. Durch das Vorbereitungsverfahren darf das Mikrogefge der

29、 Oberflche nicht verndert, verunreinigt oder verformt werden. 4.2 Schleifen Das Schleifen erfolgt mit harzgebundenem Aluminiumoxid-, Zirconiumoxid- oder Siliciumkarbidpapier. Der Druck muss mglichst gering sein, um ein Kaltverfestigen der Mikroschliffoberflche zu vermeiden. 4.3 Polieren Das Polieren

30、 kann mechanisch und/oder elektrolytisch erfolgen. Fr das elektrolytische Polieren wird folgende Lsung empfohlen: 700 ml Methanol; 200 ml Butylglycol; 60 ml Perchlorsure. 4.4 tzen Die in Tabelle 1 aufgefhrten tzmittel und ihre typische Zusammensetzung knnen fr die Entwicklung des Mikrogefges verwend

31、et werden. EN 3114-001:2006 (D) 6 Tabelle 1 tzen von Titanlegierungen Lfd. Nr. Reagenz Volumen-% Bemerkungen Anwendung 1 Flusssure (40 %) Salpetersure (65 %) Wasser bis 8 40 100 Benetzten oder Eintauchen Mikrotzen Makrotzen (tzzeit bis zu einigen Minuten) 2 Flusssure (40 %) Salpetersure (65 %) Wasse

32、r bis 2 10 100 Benetzten oder Eintauchen Helles Korngrenzentzen 3 Flusssure (40 %) Benzalkoniumchlorid Methanol Glyzerin 2 bis 6 19 35 40 Benetzten bertzen vermeiden Auf Wasserfreiheit des tz-mittels achten Kornflchentzen Angriff der - oder -Phase abhngig vom Wrmebehand-lungszustand 4 Flusssure (40

33、%) Wasser bis 0,5 100 Benetzten oder Eintauchen Kornflchentzen 5 Flusssure (40 %) Salpetersure (65 %) Glyzerin bis 2 bis 20 5 bis 25 100 Benetzten Glyzerin wirkt als Inhibitor. Helles tzen schwcher als unter Lfd. Nr 1 6 Kaliumhydroxid Wasserstoffperoxid (30 %) Wasser bis 10 15 100 Eintauchen bei (70

34、 bis 80) C Korngrenzen, Subkorngrenzen Kornflchentzen -Phase und umgewandelte -Phase, Rest- wird nicht angegriffen. Orientierungsabhngig, Erhhung des Kontrastes zwischen den Krnern 7 Flusssure (40 %) Salpetersure (65 %) Milchsure 20 20 60 krftiges Benetzten Chemisches Polieren und tzen 8 Flusssure (

35、40 %) Salpetersure (65 %) Milchsure 10 25 65 Benetzten Allgemeiner tzangriff 9 Flusssure (40 %) Salpetersure (65 %) Wasser bis 10 15 100 Benetzten oder Eintauchen +1 min in Ammoniumbifluorid 20 g/l tzen von Seigerungen 10 Salpetersure (65 %) Wasser bis 25 100 Benetzten oder Eintauchen Entfernen von

36、Kupferablage-rungen auf der Oberflche 11 Flusssure (40 %) Salpetersure (65 %) Wasserstoffperoxid (30 %) Wasser bis 1 2 20 100 Splen mit Sprhstrahl Entfernen von Zinnablagerungen auf der Oberflche EN 3114-001:2006 (D) 7 5 Beurteilung Die vorbereitete Oberflche muss mit der gleichen Vergrerung wie das

37、 Referenz-Gefgebild untersucht werden. 6 Beschreibung der Mikrogefge 6.1 Nadelfrmiges Umwandlungsprodukt, das whrend der Abkhlung auf bevorzugten Ebenen der primren -Phase durch Keimbildung und Wachstum oder nach martensitischer Umwandlung und Wachstum entsteht. Das Erscheinungsbild ist nadellig, sp

38、itzlamellar oder plattenfrmig. 6.2 -angereicherte Zone (blockiges Alpha) Eine im Vergleich zum Primr-Korn des Grundgefges grobflchigere -Zone. Hufig werden diese -Zonen von Korngrenzenalpha begleitet. Die Mikrohrte weicht nicht wesentlich von der des Grundgefges ab. 6.3 -Phase () Die unterhalb der -

39、Umwandlungstemperatur bestndige -Phase mit hexagonal dicht gepackter Kristall-struktur. 6.4 ( + )-Gefge Mikrogefge, das die - und -Phasen in unterschiedlichen Ausbildungsformen enthlt. 6.5 -stabilisierte harte Zone (High Interstitial Defect, HID) Mit -Stabilisator angereicherte Zone mit wesentlich h

40、herer Hrte als das umgebende Gefge. Sie ist meist bedingt durch rtliche Anreicherungen von Sauerstoff und/oder Stickstoff. 6.6 -stabilisierte Oberflchenzone ( case) Eine meist durch Sauerstoff, seltener durch Stickstoff oder Kohlenstoff angereicherte Zone, in der die -Phase stabilisiert ist. Diese Z

41、one entsteht durch Auslagern bei erhhter Temperatur in Umgebungen, die diese Elemente enthalten. Diese Zone ist hart, sprde und wird als schdlich angesehen. 6.7 -Stabilisator Element, das bevorzugt in der -Phase gelst ist und das die - und -Umwandlungstemperaturen erhht. 6.8 -Zeile Von dem feineren

42、( + )-Grundgefge deutlich abgegrenzte grbere, lang gestreckte -Phase. 6.9 -Umwandlungstemperatur Temperatur, die die Phasengrenze zwischen der -Phase und dem ( + )-Phasenbereich bestimmt, auch /( + )-bergangstemperatur genannt. EN 3114-001:2006 (D) 8 6.10 Aluminiumangereicherte Zone Zonen, in denen

43、durch erhhten Gehalt an -stabilisierendem Aluminium der Anteil der -Phase gegenber dem Grundgefge vergrert ist. Diese Zonen weisen gegenber dem Grundgefge eine nur unwesentlich erhhte Hrte auf, auch soft genannt. 6.11 Streifiges Gefge Gefge, dessen Bestandteile in Richtung der Hauptformnderung strei

44、fig (lamellar, bandfrmig) angeordnet sind. 6.12 Korbgeflechtgefge -Platten oder -Lamellen mit oder ohne zwischengelagerter -Phase. Hierbei ist die -Phase korbgeflechtartig gruppenweise orientiert (Bild 1). 6.13 -Eutektoidbildner Legierungselement, das vorzugsweise in der -Phase gelst ist und die -Um

45、wandlungstemperatur erniedrigt. Die -Phase kann durch eine eutektoide Reaktion in -Phase und eine intermetallische Verbindung zerfallen. 6.14 -Fleck Zonen in einem ( + )-Gefge, die wenig oder kein Primralpha enthalten. Sie haben eine deutlich niedrigere -Umwandlungstemperatur als das umgebende Gefge

46、. 6.15 -Korngre Nach Umwandlung aus der -Phase kann die -Korngre als Makrokorngre erhalten bleiben. Durch Umformung im ( + )-Bereich kann sich die Form der ursprnglichen -Krner verndern. 6.16 -lsliches isomorphes Element Ein Element, das in der -Phase eine durchgehende Lslichkeit aufweist. Die -Umwa

47、ndlungstemperatur wird ohne eutektoide Reaktion erniedrigt. 6.17 -Phase () Die oberhalb der -Umwandlungstemperatur bestndige Phase mit kubisch-raumzentrierter Kristallstruktur. 6.18 -Stabilisator Element, das bevorzugt in der -Phase gelst ist und die -Umwandlungstemperatur erniedrigt. 6.19 -Umwandlu

48、ngstemperatur Temperatur, die die Grenze zwischen der ( + )-Phase und der -Phase angibt, auch ( + )/-bergangs-temperatur genannt. 6.20 Kolonien Zonen innerhalb ehemaliger -Korngrenzen mit parallelen -Lamellen EN 3114-001:2006 (D) 9 6.21 Gestrecktes Eine streifenfrmige Ausbildung der -Phase, die hauptschlich bei einsinniger Umformung entsteht. 6.22 Gleichachsiges Ein rundes oder polygonales Erscheinungsbild der -Phase mit nahezu gleichen Di