《航空用铝合金板材 第1部分：7050T7451板材》

4YS/TXXXX.1-202X航空用铝合金板材第1部分：7050T7451板材本文件规定了航空用7050T7451板材的产品分类、技术要求、试验方法、产品合格鉴定、过程控制、检验规则、标志、包装、运输、贮存及质量证明书和订货单（或合同）等内容。本文件适用于厚度不小于6.35mm的航空用7050T7451铝合金板材(以下简称“板材”)。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T3075金属材料疲劳试验轴向力控制方法GB/T3190变形铝及铝合金化学成分GB/T3246.1变形铝及铝合金制品组织检验方法第1部分：显微组织检验方法GB/T8005.1铝及铝合金术语第1部分：产品及加工处理工艺GB/T16865变形铝、镁及其合金加工制品拉伸试验用试样及方法GB/T22639-2022铝合金产品的剥落腐蚀试验方法GB/T26492.3变形铝及铝合金铸锭及加工产品缺陷第3部分：板、带缺陷GB/TXXXXX铝合金产品断裂韧度试验方法GB/TXXXXX-202X航空用铝合金板材通用技术规范YS/T1619航空用铝合金铸锭YS/T1624铝及铝合金产品残余应力评价方法YS/T1633-202X变形铝及铝合金产品超声波相控阵检验方法T/CNIA0162航空用铝合金应力腐蚀敏感性评价方法3术语和定义GB/T8005.1、GB/T26492.3界定的术语和定义适用于本文件。4产品分类4.1牌号、状态及尺寸规格板材的牌号、状态及尺寸规格应符合表1的规定。5YS/TXXXX.1-202X表1牌号、状态及尺寸规格4.2标记及示例产品标记按产品名称、本文件编号、牌号、状态、尺寸规格的顺序表示，标记示例如下：板材YS/TXXXX.1-7050T7451-100.00×15005技术要求5.1化学成分板材的化学成分应符合GB/T3190的规定。需方对化学成分有特殊要求时，由供需双方协商确定，并在订货单（或合同）中注明。5.2尺寸偏差板材的尺寸偏差应符合GB/TXXXXX《航空用铝合金板材通用技术规范》的规定。5.3室温拉伸力学性能板材的室温拉伸力学性能应符合表2的规定。需方对室温拉伸力学性能有特殊要求时，由供需双方协商确定，并在订货单（或合同）中注明。表2室温拉伸力学性能抗拉强度Rm规定非比例延伸强度Rp0.2%A50mmA4.515A5.65--9-->12.70～50.80-9-98>50.80～76.20-98-87-32>76.20～101.60-98-65-32>101.60～127.00-986YS/TXXXX.1-202X-55-32>127.00～152.40-87-44-32>152.40～177.80-76-44-32>177.80～203.20-65-44-325.4疲劳性能厚度不小于101.60mm板材的疲劳性能应符合表3的规定。表3疲劳性能牌号Na若试样循环至2×10次未断裂，在计算对数平均疲劳寿命时，该试样的疲劳寿命值取2×10。5.5断裂韧度板材的平面应变断裂韧度应符合表4的规定。表4平面应变断裂韧度平面应变断裂韧度KIC或批产放行KMPa·“a->50.80～76.20>76.20～101.60>101.60～127.00>127.00～152.40>152.40～177.80>177.00～203.20YS/TXXXX.1-202X图1板材平面应变断裂韧度试样取样方向示意图5.6残余应力当订货单（或合同）中注明检验残余应力时，由供需双方商定具体要求。采用层削法测试残余应力时，铣削加工后的挠度宜符合表5的规定。表5铣削加工后的挠度>76.20～101.60>101.60～127.00>127.00～152.40>152.40～177.80>177.80～203.205.7电导率5.7.1试样样坯电导率板材的拉伸试样样坯电导率应不小于22.0MS/m。5.7.2电导率均匀性每张板材电导率的最大值和最小值的差值应不大于1.0MS/m。5.8电导率与力学性能的匹配关系板材纵向规定非比例延伸强度（单位为MPa）数值与12倍的电导率（单位为MS/m）数值之差[即应力腐蚀敏感因子（SCF）]不大于220。5.9抗应力腐蚀性能8YS/TXXXX.1-202X厚度大于19.05mm的板材恒应变应力腐蚀性能试验结果应符合表6的规定。表6抗应力腐蚀性能d>19.05～38.10>38.10～203.205.10抗剥落腐蚀性能板材T/10厚度位置的抗剥落腐蚀性能应达到或优于GB/T22639-2022中的EB级。5.11超声波探伤验收等级厚度不小于12.00mm的板材超声波探伤验收等级应达到或优于YS/T1633-202X中A级。5.12低倍组织5.12.1板材的断口组织不准许出现氧化膜[见图2a）]和夹杂（见图3）等缺陷。正常断口组织图示见a)氧化膜图2断口组织典型图示图3夹杂典型图示YS/TXXXX.1-202X5.12.2板材的其他低倍组织要求符合GB/TXXXXX《航空用铝合金板材通用技术规范》的规定。5.13显微组织板材的显微组织不准许过烧[见图4a）]。正常显微组织图示见图4b）。图4显微组织典型图示5.14外观质量板材的外观质量应符合GB/TXXXX《航空用铝合金板材通用技术规范》。6试验方法6.1室温拉伸力学性能采用0.000083s-1（相对误差±40%）的应变速率（）按GB/T16865进行室温拉伸力学性能试验，直至测得规定非比例延伸强度，之后采用不超过0.0067s-1的应变速率继续拉伸试验，直至试样断裂。数据采集系统自动绘制型材试样应力-应变曲线，见图5。图5试样应力-应变典型曲线YS/TXXXX.1-202X6.2疲劳性能疲劳性能测试按GB/T3075规定的方法进行。6.3断裂韧度6.3.1按GB/TXXXXX《铝合金产品断裂韧度试验方法》的规定，选取直通形缺口紧凑拉伸试样进行平面应变断裂韧性试验，试样的宽厚比宜为2，试样型号宜按表7规定选取。表7断裂韧度紧凑拉伸试样选取12.7025.00CT50BF 25.0030.0030.0035.0035.0040.0040.0045.00>50.0055.0055.0065.0065.00110.00a当由于试样尺寸原因无法得到K或不符合“批产放行K”的条件时，宜按GB/TXXXXX的规定增大试样厚度6.3.2预制疲劳裂纹时应力比R取0.1。当试验机能进行K控制时，应在K控制条件下通过降K方法预制疲劳裂纹，直到裂纹长度达到大约0.5W。预制疲劳裂纹开始时L-T向试样的最大应力强度因子（Kmax）宜为15MPa∙m～18MPa∙m，T-L向与S-L向试样的Kmax宜为13MPa∙m～15MPa.m；预制疲劳裂纹最后阶段L-T向试样的最大应力强度因子（Kf）宜不大于15MPa∙m，T-L向与S-L向试样的Kf宜不大于12MPa∙m。当试验机无法进行K控制时，应在恒定载荷条件下分两个阶段预制疲劳裂纹，第1个阶段结束时L-T向试样Kmax宜不大于18MPa∙m，T-L向与S-L向试样的Kmax宜不大于15MPa.m；第二个阶段的裂纹扩展量应不小于0.0125W，第二个阶段结束时L-T向试样的Kf宜不大于15MPa∙m，T-L向与S-L向试样的Kf宜不大于12MPa∙m，且试样表面的裂纹长度宜在0.45W～0.5W范围内。试样表面裂纹的扩展量应不小于0.025W或1.3mm（以较大者为准）。6.3.3以0.55MPa∙m/s～2.75MPa∙m/s范围内的应力强度因子速率（表8给出了相应的载荷速率）对试样连续加载直至试样断裂。加载过程中，由试验机的计算机数据采集系统自动采集并记录力（F）与试样裂纹嘴处的张开位移（V）。表8断裂韧度试验载荷速率CT30、CT50YS/TXXXX.1-202X6.3.4采用光学量具（如工具显微镜、影像测量仪等）在试样断口的0B、0.25B、0.5B、0.75B、1B处（B为试样厚度）等5个位置测量裂纹长度，计算中间三个裂纹长度的平均值作为裂纹长度（a）。6.3.5将采集的载荷（F）与位移（V）绘制为力-位移（F-V）曲线（板材断裂韧度典型力-位移曲线图见图6），在F-V曲线上确定条件载荷（FQ），按公式（1）计算得到KQ值，然后根据GB/TXXXX《铝合金产品断裂韧度试验方法》规定判断KQ值是否等于KIc值，或者可作为“批产放行KQ”。1−aW322+aW0.886+4.64aW−13.32aW2+14.72aW3−5.6aW41−aW32式中：FQ——条件载荷，单位为千牛（kN）；B——试样厚度，单位为毫米（mmW——试样宽度，单位为毫米（mma——裂纹长度，单位为毫米（mm）。图6板材典型力-位移曲线（L-T）6.4残余应力残余应力测试按YS/T1624的规定进行。毛料锯切时，坯料长度和宽度方向的单侧加工余量不小于4mm。采用锯切或者水切割取样。取样过程避免试样发热，试样温度不应超过40℃。加工过程中，为避免加工对板材残余应力影响，宜按表9控制加工参数。典型残余应力测试结果见图7、图8。表9典型加工参数表φ60~φ160φ60~φ160YS/TXXXX.1-202X图7残余应力测试结果典型图示（单层挠度）图8残余应力测试结果典型图示（积累挠度）6.5抗应力腐蚀性能板材的抗应力腐蚀性能试验按T/CNIA0162的规定进行，目视或低倍下观察试样形貌。当试样表面出现不连续的点蚀（见图9）时，评定此试样为“无裂纹”；当试样出现裂纹（见图10）时，评定此试样为“有裂纹”；当试样表面出现点蚀，且点蚀呈线状时，按照GB/T3246.1观察试样横截面组织，按T/CNIA0162进一步评定该试样是否出现应力腐蚀开裂。YS/TXXXX.1-202X图9无裂纹的试样图示图10有裂纹的试样图示6.6抗剥落腐蚀性能6.6.1板材的抗剥落腐蚀性能试验按GB/T22639-2022规定的全浸法进行。试验结束后，目视（或显微镜下）即刻观察试样外观和试验容器内的腐蚀产物。剥落腐蚀试验容器内试液表面漂浮有剥离的片状腐蚀产物，且数量多，腐蚀形貌特征明显时，评定其腐蚀等级为EC级，评定步骤终止；试液表面仅存在化学反应气泡，腐蚀形貌特征不明显，按6.6.2继续观察与评定。6.6.2水平左、右轻轻摆动试样后，水平缓慢取出试样仔细观察。试验面腐蚀产物与试样完全分离，或出现少许剥落或分离，试验容器内试液底部中有一定数量的腐蚀产物时，评定其腐蚀等级为EC级，评定步骤终止；试样试验面腐蚀产物与试样未分离时，评定其腐蚀等级为EB级，评定步骤终止。6.6.3试验面出现盐沉淀，腐蚀形貌特征显现模糊时，按GB/T22639-2022中10.2的规定去掉腐蚀产物。若表面有大小不一致蚀坑，且个别蚀坑边缘呈片状，评定其腐蚀等级为P级，评定步骤终止；若腐蚀形貌特征介于试验结果在P级和EA级之间，应借助显微镜仔细观察蚀坑，边缘出现剥蚀时，评定其腐蚀等级为EA级。6.6.4根据全部试样中其腐蚀程度最严重的进行腐蚀等级评定，介于两个等级之间时，评定为下一等级。典型剥落腐蚀形貌见图11。YS/TXXXX.1-202X图11板材典型剥落腐蚀形貌6.7超声波探伤验收等级6.7.1板材的超声波检验按YS/T1633-202X规定的水浸法进行，需方有特殊要求时，由供需双方协商确定，并在订货单（或合同）中注明。6.7.2典型探伤C扫图以及缺陷见图12。1a)C扫图b)缺陷放大图图12含点缺陷的超声波典型C扫图6.8其他试验板材的其他试验按GB/TXXXX《航空用铝合金板材通用技术规范》规定的方法进行。7产品合格鉴定产品合格鉴定应符合GB/TXXXX《航空用铝合金板材通用技术规范》的规定。8过程控制板材的过程控制应符合附录A的规定。YS/TXXXX.1-202X9检验规则9.1检查与验收、组批、计重、取样及检验结果的判定9.1.1检查与验收、组批、计重、取样（抗应力腐蚀性能除外）及检验结果的判定应符合GB/TXXXX