1、9航空标准化与质量/2022-06Aeronautic Standardization&QualityStandardization Research 标准化研究基于系列化发展的金属材料标准命名研究贺静怡1 王西昌2 吴卿永1 张鹭1（1.中国航空综合技术研究所，北京 100028；2.中国航空制造技术研究院，北京 100024）摘要 随着先进武器装备和高端制造技术的发展，材料科学与工程技术呈现加速发展态势，由此使得我国现行材料标准体系建设相对滞后、标准规范不通用等问题凸显。在材料标准体系完善的过程中，统一材料标准命名是重要环节。以金属材料为例，深入分析金属材料国内外标准命名现状并进行对比分析
2、，提出国内标准命名存在的问题。结合材料系列化发展需求构建金属材料标准命名规则，提出金属材料标准命名原则并给出标准命名建议。关键词 金属材料；标准；命名规则 中图分类号 V 252 文献标识码 A 文章编号 1003-6660（2022）06-0923-07DOI 编码 10.13237/ki.asq.2022.06.030 引言随着先进武器装备和高端制造技术的发展，材料科学与工程技术呈现加速发展态势。由此，材料标准数量庞大、行业级以上标准占比小、标准的通用性差、同类材料标准之间存在差异等越来越成为亟待解决的问题。不同种类、不同层级的材料标准缺乏顶层规划与设计。对于金属材料，在生产研制过程中同时
3、存在单一材料单一状态的标准和多种材料多种状态的标准，同时，部分材料标准的标准名称和内容都限制了标准的应用范围，无法支撑材料的跨行业通用，不利于高端制造和武器装备研制的通用化选材及材料的系列化发展。以上问题的主要原因为标准体系不完善，一个重要的表现是材料及其标准顶层设计不足、统筹不够，缺乏统一的、行业公认的命名规则。研究发现，在国家标准化层面，我国迄今尚没有统一的材料标准命名规则，使材料标准不成体系，极大地制约了高端制造和武器装备研制的通用化选材及材料跨行业系列化协同发展。拟对目前金属材料标准命名国内外现状进行分析，结合材料系列化发展需求，对金属材料标准的命名规则提出建议。1 研究背景材料是高端
4、装备制造的物质基础，材料标准是材料工程化应用的前提和保障。改革开放以来，军工材料及先进武器装备制造的迫切需求对材料科学与工程的快速发展起到了积极的牵引和带动作用，在材料技术快速发展的过程中，军工材料的发展经历了从仿制到自研的转变过程，材料科学与工程技术的发展缺乏统一的顶层设计与规划，材料标准体系建设滞后效应明显，使得我国军工材料的发展形成了目前“多、杂、散”的局面。其中“多”主要体现材料牌号多（6 000 余个），尤其是低端材料牌号多，相似材料牌号多，专用材料牌号多；“杂”主要体现材料组成杂，既有行业壁垒，又显乱象丛生；“散”主要体现的材料系列散，尤其是牌号不成系列，规格品种缺失。材料工程技术
5、发展的不规律，对高端制造和武器装备的选材需求形成挚肘，相应的材料制品标准也呈现出行业级以上通用材料标准占比低、材料标准通用化程度低、标准体系不完善等问题1。材料标准体系建设是做好材料标准化的基础工作2，标准体系的不完善，一个重要的表现是材料及标准缺乏统一的、行业公认的命名规则。金属材料牌号命名相对规范，有大量国家标准对不同材料的牌号命名进行了规定，但由于诸多历史原因，仍存在新老牌号混杂使用、牌号代号混杂使用等现象1。标准命名没有统一的命名规则，导致材料标准分类不系统，同一级别同一材料存在各行业通用标准及限定领域标准、单一牌号标准及多牌号标准等现象，造成标准技术内容交叉10航空标准化与质量/20
6、22-06Aeronautic Standardization&Quality标准化研究 Standardization Research重复、标准体系的庞大冗杂等问题，无法有效支撑材料的系列化发展。因此，急需根据材料的应用需求，提取材料命名要素，形成材料标准命名规则。作为结构材料重要组成部分的金属材料，根据其不同牌号、不同品种对应的不同性能形成的系列化特征较为明显，可以金属材料标准化研究为切入点，根据材料系列化发展需求，首先开展金属材料标准命名研究。2 金属材料标准命名现状2.1 国外现状以国内军工材料参考、应用较多的国外先进标准 AMS 标准及国际标准 ISO 标准为例，深入分析国外金属材
7、料标准命名现状。1)AMSAMS 标准应用于全球范围内航空飞行器零件、系统的设计和生产以及政府采购，具有较先进的技术水平，是航空航天材料专业重点参考及借鉴的国外先进标准之一。航空航天信息报告（AIR）标准化文件对标准的编写和使用进行指导，其中 AIR 4779B User s Guide to AMS Specifications3标准中，对标准的命名进行了简单的规定。以在航空、航天、船舶等领域广泛应用的TC4 钛 合 金 为 例，TC4（Ti-6Al-4V）钛 合 金AMS 标准清单如表 1 所示。表 1 TC4 钛合金 AMS 材料规范清单序号标准号标准名称1AMS4903DTitaniu
8、m Alloy Sheet,Strip,and Plate 6Al-4V Solution Heat Treated(Composition similar to UNS R56400)钛合金薄板、带材和板材 6Al-4V 固溶热处理（成分类似于 UNS R56400）2AMS4904DTitanium Alloy Sheet,Strip,and Plate 6Al-4V Solution Heat Treated and Aged(Composition similar to UNS R56400)钛 合 金 薄 板、带 材 和 板 材 6Al-4V 固溶热处理和时效（成分类似于 UNS R
9、56400）3AMS4905FTitanium Alloy,Damage-Tolerant Grade Plate 6Al-4V Beta Annealed(Composition similar to UNS R56400)钛合金，耐损伤等级板 6Al-4V Beta 退火（成分类似于 UNS R56400）序号标准号标准名称4AMS4911RTitanium Alloy,Sheet,Strip,and Plate 6Al-4V Annealed(Composition similar to UNS R56400)钛合金、薄板、带材和板材 6Al-4V 退火（成分类似于 UNS R56400
10、）5AMS4928WTitanium Alloy Bars,Wire,Forgings,Rings,and Drawn Shapes 6Al-4V Annealed(Composition similar to UNS R56400)钛合金棒材、线材、锻件、环和拉拔型材 6Al-4V 退火（成分类似于 UNS R56400）6AMS4930LTitanium Alloy Bars,Wire,Forgings,and Rings 6Al-4V,Extra Low Interstitial Annealed(Composition similar to UNS R56401)钛合金棒材、线材、锻件
11、和环 6Al-4V，超低间隙退火（类似于 UNS R56401 的成分）7AMS4931GTitanium Alloy Bars,Forgings,and Rings 6Al-4V Extra Low Interstitial(ELI)Duplex Annealed,Fracture Toughness(Composition similar to UNS R56400)钛合金棒材、锻件和环 6Al-4V 超低间隙(ELI)双相退火，断裂韧性（类似于 UNS R56400 的成分）8AMS4932DTitanium Alloy Sheet 6Al-4V Driver Sheet(Composi
12、tion similar to UNS R56400)钛合金板 6Al-4V 驱动板（成分类似于 UNS R56400）9AMS4934HTitanium Alloy,Extrusions and Flash Welded Rings 6Al-4V Solution Heat Treated and Aged(Composition similar to UNS R56400)钛合金、挤压件和闪光焊接环 6Al-4V 固溶热处理和时效（成分类似于 UNS R56400）10AMS4935LTitanium Alloy Extrusions and Flash Welded Rings 6Al-
13、4V Annealed Beta Processed(Composition similar to UNS R56400)钛 合 金 挤 压 件 和 闪 光 焊 接 环 6Al-4V 退火 Beta 处理（成分类似于 UNS R56400）11AMS4954KTitanium Alloy,Welding Wire 6Al-4V(Composition similar to UNS R56400)钛合金，焊丝 6Al-4V（成分类似于 UNS R56400）12AMS4956HTitanium Alloy Welding Wire 6Al-4V,Extra Low Interstitial En
14、vironment Controlled Packaging(Composition similar to UNS R56408)钛合金焊丝 6Al-4V，超低间隙环境控制包装（成分类似于 UNS R56408）表 1 TC4 钛合金 AMS 材料规范清单（续）11航空标准化与质量/2022-06Aeronautic Standardization&QualityStandardization Research 标准化研究序号标准号标准名称13AMS4962BTitanium Alloy,Investment Castings 6Al-4V Hot Isostatically Pressed钛
15、合金，熔模铸件 6Al-4V 热等静压14AMS4965MTitanium Alloy,Bars,Wire,Forgings,and Rings 6.0Al-4.0V Solution Heat Treated and Aged(Composition similar to UNS R56400)钛合金、棒材、线材、锻件和环 6.0Al-4.0V 固溶热处理和时效（成分类似于 UNS R56400）15AMS4985ETitanium Alloy,Investment Castings 6Al-4V 130 UTS,120 YS,6%EL Hot Isostatically Pressed A
16、nneal Optional or When Specified(Composition similar to UNS R56401)钛合金，熔模铸件 6Al-4V 130 UTS，120 YS，6%EL 热等静压退火可选或指定时（成分类似于 UNS R56401）16AMS4991FTitanium Alloy Castings,Investment 6Al-4V Hot Isostatic Pressed,Anneal Optional(Composition similar to UNS R56400)钛合金铸件，熔模 6Al-4V 热等静压，可选退火（成分类似于 UNS R56400）17AMS4992CCasting,Structural Investment,Titanium Alloy 6Al-4V Hot Isostatically Pressed(Composition similar to UNS R56401)铸造，结构熔模，钛合金 6Al-4V 热等静压（成分类似于 UNS R56401）18AMS4993FTitanium Alloy,Blended Powd
