Prüfen Sie vier Punkte auf einem Titan-Abnahmeprüfzeugnis: Die Chargennummer stimmt mit der Kennzeichnung auf dem Metall überein, die Chemie liegt innerhalb der bestellten Spezifikation, die mechanischen Ergebnisse erfüllen die Mindestwerte der Spezifikation, und der Dokumenttyp ist der bestellte, normalerweise EN 10204 Typ 3.1 für Prozessanlagen.
Der Weg, Titanqualität zu prüfen, führt zunächst über das Papier, dann über das Metall. Das Papier ist die Werkstoffzeugnis (MTC): ein Dokument, das eine Titancharge mit ihrer gemessenen Chemie und ihren mechanischen Eigenschaften gegen die bestellte Norm verknüpft. Ein EN 10204 Typ 3.1 Zeugnis weist konkrete Prüfergebnisse aus und wird vom bevollmächtigten Abnahmebeauftragten des Herstellers bestätigt, der von der Fertigungsabteilung unabhängig ist. Typ 3.2 ergänzt die Bestätigung durch den bevollmächtigten Abnahmebeauftragten des Bestellers oder einen durch behördliche Vorschriften benannten Prüfer. Ein Prospekt oder ein allgemeines Konformitätsschreiben ersetzt nicht das in der Bestellung geforderte Prüfdokument.
Die vier Zeugnisarten nach EN 10204 und warum 3.1 die Grundlinie für den Einkäufer ist
EN 10204 definiert, was ein Prüfdokument ist und welchen Grad an Absicherung es trägt. Die entscheidende Unterscheidung ist nicht spezifisch (routinemäßige Fertigungsdaten) gegenüber spezifisch (Ergebnisse für die tatsächliche Charge oder das Los).
| Typ | Was es ist | Ergebnisse sind | Bestätigt durch |
|---|---|---|---|
| 2.1 | Erklärung der Übereinstimmung mit der Bestellung | Keine Prüfergebnisse | Hersteller |
| 2.2 | Prüfbericht | Nicht spezifisch (Routinefertigung, nicht Ihr Los) | Hersteller |
| 3.1 | Prüfzeugnis | Spezifisch für Ihre Charge oder Ihr Los | Prüfer des Herstellers, unabhängig von der Fertigung |
| 3.2 | Prüfzeugnis | Spezifisch für Ihre Charge oder Ihr Los | Hersteller plus ein unabhängiger oder externer Prüfer |
Für die meisten Titanbeschaffungen fordern Sie das MTC nach EN 10204 3.1 als Standard. Wechseln Sie zu 3.2 wenn ein Dritter oder Ihr eigener Vertreter die Prüfung bezeugen oder gegenzeichnen muss, was bei luftfahrt-, medizin- und druckkritischen Arbeiten üblich ist. Ein 2.1- oder 2.2-Dokument ist kein Ersatz: Es weist nicht die Werte für das Metall aus, das Sie in Händen halten.
Was auf dem Zertifikat zu prüfen ist
Ein Zeugnis ist nur dann nützlich, wenn die Felder zusammenpassen und zu der Norm passen, nach der Sie bestellt haben. Lesen Sie es anhand der Bestellung und nicht für sich allein.
| Zeugnisfeld | Was zu prüfen ist |
|---|---|
| Chargen- oder Losnummer | auf dem Zertifikat vorhanden und mit der Kennzeichnung oder dem Etikett auf dem Material abgeglichen. Eine Charge, eine Chemie, ein Zertifikat. |
| Grade, UNS und Standard | zum Beispiel Ti-6Al-4V, UNS R56400, nach ASTM B348, mit dem Revisionsjahr. Bestätigen Sie, dass Güte und Norm mit Ihrer Bestellung übereinstimmen. |
| Chemische Zusammensetzung | jedes Element ausgewiesen und innerhalb der Grenzwerte der Norm. Prüfen Sie bei Titan die interstitiellen Elemente Sauerstoff, Stickstoff, Kohlenstoff, Wasserstoff und Eisen, weil sie Festigkeit und Duktilität bestimmen. |
| Mechanische Eigenschaften | Zugfestigkeit, Streckgrenze und Bruchdehnung ausgewiesen und die Mindestwerte der Norm für Grade und Zustand erfüllend. |
| Zustand | geglüht oder lösungsgeglüht und ausgelagert, angegeben und mit der Bestellung übereinstimmend. |
| Abmessungen und Menge | Größe, Toleranz und Menge, die mit der Lieferung übereinstimmen. |
| Aussteller und Unterschrift | der Prüfer und der Zertifikatstyp (3.1 oder 3.2). Ein spezifisches Zertifikat wird von einer von der Fertigungsabteilung unabhängigen Person unterzeichnet. |
Liegt ein Wert auf dem Zeugnis genau auf einem Grenzwert oder fehlt ein erforderliches Element, sprechen Sie dies vor der Abnahme an. Für ein durchgerechnetes Beispiel zum Lesen der Zahlen siehe einen Titanbarren-Prüfbericht lesen.
Bestätigung, dass das Metall den Unterlagen entspricht
Ein Zertifikat belegt, was geprüft wurde, nicht, was in der Kiste ankam. Um diese Lücke zu schließen, verwenden Käufer einige unabhängige Prüfungen, die in der Bestellung festgelegt werden können:
| Unabhängige Prüfung | Was es bewirkt |
|---|---|
| Werkstoff-Identifikationsprüfung (PMI) | eine Messung mit einem Hand-XRF-Gerät oder eine optische Messung am Eingangsmaterial, um die Legierung zu bestätigen. XRF erfasst die metallischen Elemente wie Aluminium und Vanadium; die leichten interstitiellen Elemente erfasst es nicht, es bestätigt also die Gütefamilie, nicht den Sauerstoffgehalt. |
| Abnahme durch Dritte | ein unabhängiger Prüfer wohnt Probenahme und Prüfung bei und zeichnet gegen, was ein Zeugnis EN 10204 3.2 dokumentiert. |
| Rückstellmuster und Nachprüfung | ein Muster der Charge aufzubewahren, damit ein unabhängiges Labor bei einem Streitfall die Chemie oder die mechanischen Werte erneut prüfen kann. |
| Rückverfolgbarkeitskette | Chargennummer auf dem Zertifikat, auf dem Materialanhänger und auf der Packliste, sodass das Los durchgängig verfolgt werden kann. |
Geben Sie an, welche dieser Punkte die Bestellung erfordert. Je kritischer die Anwendung, desto weiter unten in dieser Liste spezifizieren Sie.
Wann Farbeindringprüfung (PT) spezifiziert werden sollte
Eindringprüfung (Flüssigkeits-Eindringprüfung) kann für Titanflansche, Schmiedeteile und bearbeitete Teile festgelegt werden, wenn die Zeichnung, die Bestellung, das anwendbare Regelwerk oder ein vereinbarter Prüfplan eine Prüfung auf oberflächenoffene Unstetigkeiten wie Risse, Überlappungen oder oberflächenverbundene Porosität verlangt, die eine Sichtprüfung übersehen kann. Legen Sie die Methode, die Abnahmekriterien, den Umfang je Teil oder Los, die Prüfpunkte und die Berichtsanforderung vor Produktionsbeginn fest. Geben Sie die Eindringprüfmethode und die Empfindlichkeitsstufe nach ASTM E165/E1417 oder ASME BPVC Section V Article 6 an, die auf der Zeichnung oder im Regelwerk genannten Abnahmekriterien sowie Eindringmittel mit zertifizierten Grenzwerten für Chlor- und Fluorgehalt, die ASME BPVC Section V, Article 6 für Titan vorschreibt. Ein Schwefelgrenzwert wird nur ergänzt, wenn die Zeichnung, das Regelwerk oder die Kundenspezifikation dies verlangt. PT ist nicht automatisch Bestandteil jedes Produkts oder jeder Bestellung.
Die Methode hat zwei Stufen, beide unten dargestellt:
- Ein rotes Eindringmittel wird aufgetragen und durch Kapillarwirkung in jeden oberflächenoffenen Fehler gezogen; anschließend wird der Überschuss entfernt.
- Ein weißer Entwickler wird aufgetragen und zieht das eingeschlossene Penetriermittel wieder heraus, sodass ein Fehler als rote Anzeige gegen den weißen Hintergrund erscheint.
PT ist zerstörungsfrei, das geprüfte Teil wird also unverändert ausgeliefert. Bei Titanflanschen und Schmiedeteilen nach ASTM B381 werden die PT-Ergebnisse zur Chargennummer dokumentiert und können auf Anfrage dem Abnahmeprüfzeugnis EN 10204 3.1 beigefügt werden.
Warum das bei der Beschaffung aus Übersee wichtig ist
Die Sorge bei jedem weit entfernten Lieferanten ist, dass Metall und Papiere nicht zusammenpassen. Die Antwort besteht nicht darin, einer Marke zu vertrauen, sondern überprüfbare Dokumentation vorzugeben und das Vertrauen den Dokumenten und unabhängigen Prüfungen zu überlassen. Ein Lieferant, der ein chargenrückverfolgbares EN 10204 3.1 Zertifikat ausstellt, das Material mit der Chargennummer kennzeichnet und auf Anfrage Fremdüberwachung oder PMI akzeptiert, gibt Ihnen etwas, das Sie prüfen können. Das ist der Unterschied zwischen einer Behauptung und einem Nachweis.
Beiyu prüft Bestellungen für Titanstab, -platte, -rohr und Schmiedeteile mit EN 10204 3.1 Dokumentation und Chargennummer-Rückverfolgbarkeit, sofern angegeben und vereinbart. Geben Sie Anforderungen an Fremdprüfung oder Werkstoffidentifikation (PMI) vor der Auftragsfreigabe an. Güten und Grenzwerte finden Sie unter Vergleichsleitfaden für Titangüten, für Normen, die Leitfaden zu Titannormen und Leitfaden für ASTM B348-Stäbe, und die Produkt-Hubs für Titanstab, Blech und Platte, Rohr und Leitung und Schmiedeteile. Prüfen Sie den Prüf- und Dokumentationsdienstleistungen, dann senden Sie Ihre Anforderungen zu Güte, Standard und Zertifikat zur Angebotserstellung.
FAQ
Was ist ein Zertifikat nach EN 10204 3.1?
Ein Abnahmeprüfzeugnis, das die tatsächlichen Prüfergebnisse für die konkrete Charge oder das konkrete Los ausweist, das Sie erhalten, bestätigt durch einen von der Fertigungsabteilung unabhängigen Prüfer beim Hersteller. Es ist die praktische Grundlage für eine nachprüfbare Titanversorgung.
Was ist der Unterschied zwischen 3.1 und 3.2?
Beide weisen Ergebnisse für Ihr konkretes Los aus. Ein 3.1 wird vom unabhängigen Prüfer des Herstellers bestätigt; ein 3.2 ergänzt einen unabhängigen Prüfer oder einen Prüfer einer dritten Seite oder Ihren eigenen Vertreter, der ebenfalls unterschreibt. Verwenden Sie 3.2, wo eine Abnahme im Beisein gefordert ist.
Reicht ein Prüfbericht nach 2.2 aus?
Nicht zur Verifizierung. Ein 2.2 gibt unspezifische Ergebnisse aus der laufenden Produktion an, nicht von der Charge, die Sie erhalten, und lässt sich daher nicht Ihrem Material zuordnen. Fordern Sie 3.1 an.
Kann PMI die Titangüte bestätigen?
Es bestätigt die Legierungselemente und unterscheidet damit beispielsweise Grade 5 Ti-6Al-4V von Reintitan. Es kann Sauerstoff und die anderen Zwischengitterelemente nicht erfassen, bestätigt also die Legierungsfamilie, nicht aber die vollständige Chemie; dafür verlassen Sie sich auf die zertifizierte Analyse.
Was sollte zwischen dem Zertifikat und dem Material übereinstimmen?
Chargennummer, Grade, UNS, Norm und Zustand auf dem Zeugnis sollten mit der Bestellung und der Kennzeichnung auf dem Material übereinstimmen, und jeder ausgewiesene chemische und mechanische Wert sollte innerhalb der Grenzwerte der Norm für diesen Grade liegen.
Abnahmewerte, gegen die das Zertifikat geprüft wird
Ein Zertifikat lässt sich nur anhand von Zahlen prüfen, daher werden hier die beiden Güten, auf die die meisten industriellen Bestellungen entfallen, so dargestellt, wie sie in ASTM B348 stehen. Grade 2 wird bei einer Mindestzugfestigkeit von 345 MPa mit einer Streckgrenze zwischen 275 und 450 MPa und einer Mindestbruchdehnung von 20 Prozent akzeptiert, mit Sauerstoff auf maximal 0,25 Prozent und Eisen auf maximal 0,30 Prozent begrenzt. Grade 5 wird bei einer Mindestzugfestigkeit von 895 MPa und einer Mindeststreckgrenze von 828 MPa akzeptiert, mit Aluminium zwischen 5,50 und 6,75 Prozent, Vanadium zwischen 3,50 und 4,50 Prozent, Sauerstoff auf maximal 0,20 Prozent und Eisen auf maximal 0,40 Prozent. Grade 1 liegt unter beiden bei einer Mindestzugfestigkeit von 240 MPa, einer Streckgrenze zwischen 170 und 310 MPa und Sauerstoff auf maximal 0,18 Prozent.
| Auf dem Werkstoffzeugnis prüfen | Grade 1 | Grade 2 | Grade 5 |
|---|---|---|---|
| Zugfestigkeit, Mindestwert | 240 MPa | 345 MPa | 895 MPa |
| Streckgrenze, 0,2 Prozent Dehngrenze | 170 bis 310 MPa | 275 bis 450 MPa | 828 MPa Minimum |
| Bruchdehnung, Minimum | 24 Prozent | 20 Prozent | 10 Prozent |
| Sauerstoff, maximal | 0,18 Prozent | 0,25 Prozent | 0,20 Prozent |
| Eisen, maximal | 0,20 Prozent | 0,30 Prozent | 0,40 Prozent |
| UNS-Nummer | R50250 | R50400 | R56400 |
Beiyu Titanium weist diese Felder auf jedem Abnahmeprüfzeugnis 3.1 nach EN 10204 aus, das mit einer Bestellung geliefert wird, wobei die Chargennummer die Analyse mit dem gekennzeichneten Material verknüpft und die chemische Analyse selbst vor der Freigabe in einem externen Werkslabor oder im werkseigenen Labor des Werks durchgeführt wird. Zwei Hinweise aus der Lieferpraxis von Beiyu: Wasserstoffgrenzwerte ändern sich mit Produktform und Querschnitt, lesen Sie den Wasserstoffwert daher nach der tatsächlich bestellten Form und nicht nach einer einzigen seitenweit gültigen Zahl, und ein Grade 23 Zeugnis nach ASTM B348 trägt UNS R56407, während R56401 zur Spezifikation für chirurgische Implantate ASTM F136 gehört.
Spezifikationsdetails mit Quellenangabe
EN 10204:2004 definiert vier Arten von Prüfdokumenten (2.1, 2.2, 3.1 und 3.2). Für Titan Halbzeuge ist Typ 3.1 der maßgebliche Mindeststandard: Ergebnisse spezifischer Prüfungen am gelieferten Los, bestätigt durch einen Prüfbeauftragten, der von der Fertigungsabteilung unabhängig ist.
| Aspekt | Aussage des Leitfadens |
|---|---|
| Dokumenttypen, die EN 10204:2004 definiert | 2.1, 2.2, 3.1 und 3.2 |
| Die relevante Untergrenze für Titan-Halbzeuge | Typ 3.1: Ergebnisse der spezifischen Prüfung am gelieferten Los, validiert durch einen Prüfvertreter, der von der Fertigungsabteilung unabhängig ist |
| Was eine XRF-Handmessung nicht abschließend klären kann | Ein Grenzwert für Zwischengitterelemente. Sauerstoff und Stickstoff in Titan werden nach ASTM E1409 durch Inertgasschmelzextraktion gemessen, daher sollte sich ein Zertifikat, das den Sauerstoff-Höchstwert von 0.13 Gew.% nach ASTM F136 angibt, auf ein Ergebnis der Schmelzmethode stützen, nicht auf eine XRF-Prüfung |
Eine Handheld-XRF-Prüfung kann einen interstitiellen Grenzwert nicht abschließend belegen: Sauerstoff und Stickstoff in Titan werden per Inertgasfusion gemessen gemäß ASTM E1409, sodass ein Zertifikat, das beispielsweise den Sauerstoff-Maximalwert von 0.13 Gew.% nach ASTM F136 sollte auf ein Fusionsmethoden-Ergebnis rückführbar sein, nicht auf eine XRF-Prüfung.
Referenzquellen
- EN 10204, Metallische Erzeugnisse, Arten von Prüfbescheinigungen
- ASTM B348, ASTM B265 und ASTM B338, Produktspezifikationen mit Zertifizierungs- und Kennzeichnungsanforderungen
- ASTM E1417, Standard Practice for Liquid Penetrant Testing
- ASTM E2371, Standard Test Method for Analysis of Titanium and Titanium Alloys by Atomic Emission Plasma Spectrometry
- ISO 9001, Quality management systems, Requirements