【国家标准(GB)】 外科植入物用钛及钛合金加工材

ICS 77. 150. 50
中华人民共和国国家标准
GB/T13810—2007
代替CB/T13810—1997
外科植入物用钛及钛合金加工材Wrought titanium and titanium alloy for surgical implants2007-11-23 发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标雅化管理委员会
教码防伪
2008-06-01实施
GB/T 13810—2007
本标准修订时纯钛加T材参照了国际标准化组织ISO5832-2：1999（F)外科植人物——纯钻加工材》和ASTMF67：2006a《外科植入物用纯钛》、TC4加工材参照了ISO5832-3：1996（E)“外科植人物——金属材料——-Ti-6A1-4V合金加工材》和ASTMF1472：2002《外科植人物用Ti6A1-4V合金加工材》、TC4ELI加工材参照了ASTMFI36:2002a《外科植人物用Ti-SA!-1VEII（超低问隙)加工材规范》、TC20加工材参照了ISO 5832-11:1994(E)外科植入物一金属材料——Ti-6A1-7Nh合金加工材》和ASTMF1295:2C05外科植入物用Ti-6A1-7Nh合金加工材》等标准。纯钛加工材在化学成分和显组织等指标均等同于 IS0 5832-2:1999(E)的要求。力学性能指标等同或高于1S(58322,并增加了举材的断面收缩率指标。同时对板材和棒材增加了超声波检验要求。TC4加T材在化学成分和显微组织等指标均等尚丁ISO 5832-3：1996(E)的要求。力学性能要求高于ISO5832-3,并增加『样材的断面收缩率指标，问时对板材和棒材增加了超卢波检验要求。TC4ELI加工材在化学成分、力学性能和弯曲性能等指标均等同于 ASTM F136:2002a 的要求。并增加了显微纽织评级·尚时对板材和摔材增加「超声波检验要求。TC20加_T材在化学成分，力学性能和显微组织等指标均等同于IS0583211：1994(E)的要求，同时增加了低倍组织检验、棒材增加厂超声波检验要求。本标准代替GB/T13810—1997外科植人物用钛及钛台金加工材》。未标准与G13/T13810一1997相比：主要有以下变动：化学成分改为按（GI3/T3620.1的规定：增加了TA1ELI牌号摔材，板材和丝材及相关要求；一增了TC20牌号棒材利丝材及相关要求；增加了 TA2、TA3,TA4 和 TC 丝材;丝材直径由0.6mm~6.cmm改为0.5nm~7.0mm（合金大于等于1.0mm)；板材厚度范围由 0.8 mn~10. c m改为 0.8 mn~-25.0 min(纯钛人于等于 0.3mm);材直径范围由 8. 0 mm～75.0 mn 改为>7.C mm-~90, mm(TC20 为 100 mm);对板材的弯曲性能的测定方法进行了修改,采用了国际标准及ASTM标准的规定：一增加了板材和棒材的超声波检验要求；一增加了检验结果的判定;
一增加了附录 B。
本标准的附录A和附录B尼标推的规范性附录，本标准由中国有色金属工业协会提出。木标准由全国有色金属标准化技术委员会归口。本称推由宝钛集团有限公司宝鸡钛业股份有限公司负责起草，木标准主要起草人：黄永光、下永梅、土韦琪、李渭清、张延生、何激扬、王建斌、张江峰。本标准所替代标准的历次版本发布情况为：-GB/T 138101997,GB/T 138101992,1范围
外科植入物用钛及钛合金加工材GB/T 1381D—2007
本标准规定了外科植人物用纯钛、TC4合金，IC4ELI合金、TC20（Ti-6AI-7Nb)合金加T.材的要求、试验方法，检验规则和标志、包装、运输、财存及订贷单（或合同)内容。本标推适用了制造外科植人物用的钛及钛合金板、棒、丝材。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标推的引用而成为本标推的条款。凡是注口期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注尺期的引用义件，其最新版本适用于本标准。GI3/T228金属材料室温拉伸试验方法金属材料，弯曲试验方法
GB/I 232
钛及钛介金楂材
GB/T 2965
钛及钛合金牌号和化学成分
GR/T 3620. 1
钛及钻合金加工产品化学成分允许偏差GB/ 3620. 2
GB/I 3621
GB/T 3623
钛及钛合金板材
钛及钛合金丝
G13/4698（所有部分）海绵钛.钛及钛合金化学分析方法GB/T 5168
GB/T 5193
两机钛合金高低倍组织检验方法钛及钛合金加工产品超市波探伤方达GB/T 6394金属平-均晶粒度测定方法G13/\T 8180钛及钛合金加工产品的包装、标志、运轮和贮存3要求
3.1产品分类
3.1.1牌号、状态、规格
产品的规格和供应状态应符衍合表1的规定。表1产品的规格和状态
TAIELITA:、
TA2,TA3,TA4,
TC4.TC4ELI
板材”
供应状态
冷乳Y)、退火状态（M)
热加T(R),巡火状态(M)
热工(R)、退火状态(M)
退火状恋（M)
直径或厚度/r
>4. 75 ~-25
>7. 0~-90
-. 0 ~-7. 0
a纯钛板材的最小厚度为0,3mm纯钛丝材的最小直径为0.mm。bTc2韩材的最大立径为1ocmm。
3.1.2标记示例
产品的标记按产品名称、牌号.状态、规格和标准编号的顺序表示。标记示例。
用 TA2 制造的、供应状态为 M、直径为 :6 m工、长度为 1 00D mm的定尺样材,标记为，捧T42 M$16×1000 CB/T 13810—2007衰面状态
除油或酸洗
酸洗或黑皮
光梓或黑皮
磨光、酸洗十退火
GB/T 13810--2007
3.2材料
3.2.1用于生产加工材的铸锭应采用真空自样电弧炉熔炼或EB炉熔炼加真空自耗电炉熔炼，熔炼次数不得少于两次。
3.2.2自耗电极禁采用钨极氮弧焊焊接，3.3化学成分
产品的化学成分应符合CB/T3620.1中相应牌号的规定，纯钛、TC4及TC4FI.I中的氢含量应不大于0.01C%。需方复验时，化学成分允许编差应符合GE3/T3620.2的规定。3.4外形尺寸及充许偏差
3.4.1板材外形尺及允许偏差应符合GB/T3621的相关规定3.4.2棒材的外形尺寸及允许偏差应符合GB/T2965的相关规定。3.4.3丝材的外形尺寸及允许偏差应符合GB/T3623的相关规定。3.5性能
3.5.1产品的力学性能应处理后的试样坏上测试，试样推荐的热处理制度为：纯敏550℃750℃,TC4.TC4ELI和T
合金700%
方可对热处理制度进行适
的调整
，保湿
3h，空冷盘丝齿可采用真空退火。供3.5.2板材的空温力学性能应符合表2的规定，厚度不大于4.75mm的板材按表3规定的弯芯肖径好的外表面不应产生开裂
和弯曲角经弯曲后
IC4FLI
板材的室温力学性能
抗拉强度
Ra/MPa
非比例延仲强度
度不人于 1. 60 m 的板材,断后伸长率报实测值。S表
板材的弯芯直径和曲角
弯芯直径
板材名义原度1/mm
≤2.0(钛合金≤1.8)
2. 0.~5. 0(钛合金 1. 84. 75)4'T
断后伸长率”
今曲/()
棒材的室温力学性能应符合衰4的规定丝材的空温力学性能应符合表5的规定。其他规格产品的力学性能报实测数据，表4棒材室温力学性能
TAIELI
TC4ELI
直径或边长/
230--90
>45-~65
>65-~90
>7~100
注：直径大于75 mu 的棒材取样向试样。抗拉强度
规超非比例延何
强度Ru./MPa
表5丝材的室温性能
TA1FLI
TAIELI
TC4ELI
直径/
3. 2 ~7. 0
0. 5-~-3. 2
2. 0~7. 0
a直径小于1.60的丝析的断后件长率A报实测值。R./MPa
GB/T 13810—20G7
断后伸长率
室温力学性能
断面改缩率
GB/T 13810—2007
3.6组织
3.6.1棒丝材的横向低倍上不允许有裂纹，气子、金属或非金属灭杂物及其他音视可见的缺陷。3.6.2纯然产品的退火态摘向显微红织应均匀，平均晶粒度应不粗于GB/T6391中的5级。TC4、TC4FLI、TC20 钛合金产品的退火态横向显微纠织应是 α十3加工组织,并按附录 A 评定,其纠织类型应符合 A1~A9。
3.7表面污染
经机加工或磨削的 TC4,TC4ELI和 TC20 产品表面应无 α层等表面污染。3.8超声波检验
3.8.1板材和棒材应进行超声波检验（黑皮产品除外）。3.8.2厚度大十6r1m的板材应符合GB/T5198的A1级规定，厚度不大于6mm的板材应符合附录B的规定：
3. 8. 3肯径不太于 38. 1 mn
的率材应符合GB/T5193的A1级，直径大于38.「mIm的棒材应符合Hn
CB/T5193的A级。
3.9β转变温度
1和TC20楼材和厚板可按启号提供β转变温变。当需方要求并在危同注明时-TC4、TCAELI3.10外观质量
板材的表面质量应符合GB/T36213.10.2
前相关规定
棒材的表面质量应符合GB/工2965的相关规定。丝材的表
量应符合CGB/T3623的相关规定
需方对表质量有特殊要求时，应经供需双方协商，并在合同中注明。4试验方法
化学成分仲裁分析方法
产品的化学成允裁方法按GB/T4698的规定进行4.2尺寸的测量方法
产品的尺小应使心和立精度的量具进行测量4.3力学性能检验方去
室温拉伸试验按GB
2.8中的规定进行。厚度不大于3.0 rmm的板材，取P1试样，3,0i1mr6. 0 mm的板材 P7 试样厚食人于 6. 0 mm-~10. 0 mrl的板材取 R8 武样;厚度人于10. 0 tnn 的板材取R7试样：棒材选用R7试样，直6不人于75 in的棒材取纵向，直径大于5 mm的棒材取横问；丝材直径3.2mm时,1=50ump≥3, 2mm时，L,=4d。,4, 4弯曲性能检验方法
板材弯曲试验按 GB/T 232的规定进行采用15 mm 宽的试样。4.5组织检验方法
高低倍组织检验参照GB/T 5168的规定进行，4.6表面污染检验方法
产品的表面污染采用金相法，在1C0×倍下进行检查4.7超声波检验方法
厚度不大于 6 mm 的板材按附录 B 的规定进行。厚度大丁 6 rim 的板材和棒材按 GB/T 51J3进行。
4.8β转变温度检查方法
产品的阝转变温度采用金相法或其他适用的方达进行。4
4.9裹面质量的检查方法
产品的表面质量片视进行检查。5检验规则
5.1检查和验收
GB/T 13819—2007
5.1.1产品应由供方质量检验部门进行检验，保证产品质量衍合本标准（或同）的规定，并填写质量证期书。
5.1.2需方应对收到的品按本标准（或合同)的制定进行检验。如检验结果与本标准规定不符时，应在收到产品之起3个月内向供方提出，由供需双方协商解决5.2组批
产品应战批提交检验
缅成。
5.3检验项目
每批应它同一牌号.熔炼炉号、制造方法、状态、规格和热处理炉批的产品每批产品均应行化学成分、外形尺寸、性能、组织，超声波及表面质量的检验。合同要求时，还应进行表面污染和3转变温度测定
5.4取样
产品的取样应特合表G的规定
检验须曰
化学段分
外形尺寸
力学性能
弯曲试验
表面污染
超声波检验
β转变温度
外观质量
表6取样规定
样规定
批任敢一个试
样进行氢量的分析检验，
等链的分折结
果报出
存逆行尺寸测
其他成分以
需方复验在产品上取样
产品任取两件，海件取
每批在取
品任取
与拉城最任取一
横向试样
横向试样
模向式样
长熔城批公式构
5.5检验结果的判定
个试样
5.5.1化学成分不合格时，判该批产品不合格。5.5.2外形尺寸偏差、外观质量不合格时，判该件不合格。娶求的章者号
试验方法的章条号
5.5.3力学和弯曲生能及表面污染检验，如有-个试样的试验结累不合格，应从该批产品中取双倍试样进行该不合格项目的重复试验。重复试验结果全部合格，则判该批产品合格，若重复试验的结果仍有个试样不合格，则判该批产品（或该件产品)不合格，其余产品允许供方遂件检验，合格者交货。或进行垂新热处理，新取样。
5.5.4低倍组织检验结果按如下定：5.5.4.1低倍组织试样中有裂纹，气孔、金属或非金属交杂物及其他尽视可见的缺陷时，判该批不合格。但充许供方逐件检查，合格者交货。5.5.4.2因分层或缩尾不合格时，允许对不合格的该件产品切去一定长度后亚复检验，合格后交货，其余产品逐件检验，合格者交货。5
GB/T 138102007
显微组织不合格时，判该批不个格：允许供方调整热处理后重新检验，或逐件检验3转变温度提供实测值。
5.5.7超声波检验不合时，判该件不合格。6标志、包装、运输、购存
6.1产品标志
在已检验的产品上应有（贴标签或挂标牌)如下标记：供方质量检验部门的印记；
牛产」名称、商标；
牌号、规格t
供虚状态；
批号或熔炼炉吗，
包装，包装标志、运输、贮存
产品的包装、包装标志、运输和贮存应符合GB/T8180的规定，6. 3
质证明书
何批产品应有质量证明书，注明供方名称；
产品名称；
牌号：
规格：
供应状态；
批号或熔炼炉号：
产品净重、件数；
检验结果及质量检验部门印记；i）本标准编号；
生许可证号；
山厂日期或包装日期。
7订货单(或合同)内客
本标准所列材料的订货单(或合同)应包括下列内容：a）产品名称；
b）牌号：
c）状态；
d）尺寸规格：
）重量或件数；
f）标准编号；
）其他，
附录A
（规范性附录）
两相钛合金金相组织分类评级图（退火态）200X
GB/T13810—2007
GB/T13810—2007
图A，10
B.1范围
附录B
（规范性附录）
钛及钛合金薄板兰姆波探伤方法本方法规定了钛及钛合金薄板兰姆波探伤的要求、程序,检验报告、验收等。GB/T13810—2007
本方法适用丁厚度在C.3II~-6III范国的钛及钛合金薄板内部缺陷的兰姆波检验，H.2规范性引用文件
JB/T10061A型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件B.3要求
B.3.1人员
从事检验的人员应具有兰姆波探伤专门知识.并操作人员应具备部级或与此相当的会级工级（初级或「级以的人员资质，签发及解释探伤报告的人做具备部级或与此相当的学会级Ⅱ级战Ⅱ级以资质。
B.3.2检测仪及探头
B.3.2.1兰姆波检验所用的仪器应符合JB/T 10C61的要求。探头的频率应在1,25 MIIz～5 MHz范周，探头工作频率与其标称频率的差使应不超过标称频率的二5%。B.3.2.2固定第探头外壳,「应标朗频率、人射第度，并在投人使用前编导，B.3.2.3探头前沿言区应较小，板材端面检验言区一般不大于50tt11B. 3. 3对比试块
B.3.3.1应选择与被检板材声特性相同或相近且公称厚度相同的板材制作对比试块。一般应在被检板材的非边角部位截取，其长边方向应垂直于板材轧制方向。B. 3. 3. 2
B.3.3.3对比试块厚度应与勾,其厚度差(务测量点厚度与板材平均厚度之差)应不人于板材标称厚度的士2§
B,3. 3. 4板材的对比试块采用图 R.」所示通孔伤诚块，尺寸要求见表B. 1.B,3.3.5制作好的对比试快不允诈发生弯曲或变形，孔达应无毛刺。遭孔
图B.1人工孔伤对比试块
GB/T 13810—2007bzxz.net
孔径6
B.3.4被检板材
表 B. 1对比试块人工伤尺寸
0. 3 ~1. 0
po.8±0.1
≥1. 0~2. 0
91,0=0. 1
单位为旁术
>2. 0~-6. 0
被检板材四虎剪切面应整齐一致，表面不应有油污、液滴、麻坑、腐蚀等影响探伤结果的情况，B.4检验方法
B.4.1钛及钛合金薄板应采用兰姆波接触法逊行检验。B.4.2人射角的确定：对不同厚度的板材，用实测法确定入射角，即用可变角探头观测人工孔回被握幅随人射角连续增大(0°～9C)时的变化规律，当回波由后向前移动达到极限位义返回向移动的现蒙出现时，说明已经发广兰姆波，选择出现振幅较强和前沿较陡的国被所对应的人射角做为激发兰姆波的入射角。
B.4.3探伤时应使声束垂直板材轧制方向，每次扫查范围应不大于40mr，同耐应保证声速的复盖，并应尽可能减小探伤盲区。
B.4.4探伤速度:探伤速度应为≤50 mm/s。B，4.5探测灵敏度的调试：用选择好的探头调试探伤仪，使标准块人工孔的反射回被高度达萤光屏满幅度的80%以后，做为探测灵敏度。B.4.6伤波的确定
B.4.6.1探伤时应排除探头尚定信号以及油或水等引起的回波十扰。B.4.6.2凡在两个互相垂直力向上探出稳定回被倍号均视为伤波信号。B.4.6.3只在·个方向上探出的稳定同波信号，通常也认为是伤波信号，但应进行认真评定。B, 5缺陷位置的确定及尺寸估计B.5.1价波定量时探测距离应与校验标准快时所用的距离相同。H.5.2利用液滴阻尼法确定回波的位置或其范围大小，并在板面上做出标记，对条状缺陷用半波高激法确定其长度。
B.5.3如果探伤时出现大于人T通孔回波高度的40%以上的杂波,应认真评定，协商处理。B,5.4扫查中若发现缺陷信号，应在不同力向对该缺陷进行操测，并以最大反射信号做为缺陷的评定依据。
B.6质量验收
B.6.1对于不连续性指示信号可判定为分层型缺陷的应予以拒收。B.6.2不连续性指示信号高丁探伤基准灵敏度的板材应予以拒收。B,6.3对于回波幅度低于探伤基准灵敏度的可疑信号·应进-步分析处理，B.7受检件的标记及检验记录
B.7.1任何反射波高度超过规定标准时，均应在受检板材表面上做出标记，以表朗其位置，但这样的标记不应影啊任何以后再进行超声检验的结果：B.7.2检验完毕应认文填写探伤记录和探伤报，探伤操作人员必须在记录和报告上签名（或盖章）。
B.7.3超声波检验记录应编号保存，山各单位要善保管,以便随时提供检查。B.7.4检验记录应包括下述内容：
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