Često nam postavljaju jedno pitanje: kada birate titan za pomorsko inženjerstvo, trebate li odabrati Grade 2 ili Grade 12? Ovo se pitanje pojavljuje mnogo češće nego gotovo bilo koje drugo pitanje-o odabiru materijala od titana.
Oba stupnja naširoko se koriste u okolišima s morskom vodom. Oba nude izvrsnu otpornost na koroziju i dobru zavarljivost. Međutim, titan Grade 2 i Grade 12 nisu međusobno zamjenjivi za svaku primjenu.
Ako odaberete Grade 12 kada vam ne trebaju njegove dodatne performanse, možda ćete platiti više nego što je potrebno. S druge strane, ako su vaši radni uvjeti preagresivni za stupanj 2, odabir pogrešnog razreda mogao bi povećati rizik od preuranjene korozije ili skratiti vijek trajanja.
U ovom ćete vodiču usporeditiGrade 2 u odnosu na Grade 12 titanu smislu mehaničkih svojstava, otpornosti na koroziju u morskoj vodi, čvrstoće, zavarljivosti, mogućnosti oblikovanja, cijene i tipične pomorske primjene. Što je još važnije, naučit ćete koja je vrsta titana prikladnija za vaš specifični brodski inženjerski projekt.
1. Titan razreda 2 protiv razreda 12: brza usporedba
|
Usporedba |
||
|
Vrsta materijala |
Komercijalno čisti titan (CP Titanium) |
Ti-0,3Mo-0,8Ni legura titana |
|
UNS oznaka |
R50400 |
R53400 |
|
Gustoća |
4,51 g/cm³ |
4,51 g/cm³ |
|
Toplinska vodljivost |
~22 W/m·K |
~19–21 W/m·K |
|
Otpornost na-morsku koroziju na sobnoj temperaturi |
Izvrsno |
Izvrsno |
|
Vruća slana otopina / korozija u pukotinama |
Dobro; zahtijeva pažljivu procjenu pri visokoj-temperaturnoj upotrebi klorida |
Bolje odgovara zahtjevnijim uvjetima vruće-slane vode i pukotine-korozije |
|
Zavarljivost |
Izvrsno |
Izvrsno |
|
Trošak materijala |
Donji |
Obično viši |
|
Primjene na visokoj-temperaturi/visokom{1}}tlaku |
Može zahtijevati veću debljinu stijenke ovisno o dizajnu |
Veća čvrstoća može podržati tanje dijelove u prikladnim izvedbama |
Ako nabavljate šipke od titana za svoj brodski projekt, također možete pregledati našePaleta proizvoda od titanijske šipke/šipke.
2. Koja je glavna razlika između titana razreda 2 i razreda 12?
Grade 2 je komercijalno čisti titan. Sadrži više od 99% titana, s kontroliranim količinama kisika, željeza, ugljika, dušika, vodika i drugih elemenata.
Stupanj 12 temelji se na komercijalno čistom titanu, ali sadrži dva namjerna dodatka legure: približno 0,6–0,9% nikla (Ni) i 0,2–0,4% molibdena (Mo). ASTM identificira stupanj 12 kao Ti-0,3Mo-0,8Ni / UNS R53400.
Iako je ukupna količina legirajućih elemenata relativno mala, ovi dodaci mogu značajno poboljšati učinkovitost u određenim zahtjevnim korozivnim okruženjima.
Zašto se dodaje nikal?
Nikal pomaže poboljšati otpornost titana na koroziju u određenim sredinama-koje sadrže i reduciraju. Konkretno, doprinosi boljoj otpornosti na koroziju pukotina u vrućim slanim otopinama u usporedbi s komercijalno čistim titanom.
Ovo postaje važno kada vaša pomorska oprema sadrži prirubničke spojeve, navojna područja, brtve ili druge geometrije u kojima se mogu razviti stagnirajući uvjeti-osiromašeni kisikom.
Zašto se dodaje molibden?
Molibden poboljšava otpornost titana u određenim redukcijskim i kiselim sredinama i doprinosi poboljšanoj otpornosti na lokaliziranu koroziju.
Kombinacija Ni + Mo omogućuje Grade 12 da zadrži izvrsnu otpornost na koroziju povezanu s titanom, dok pruža dodatne performanse u odabranim visoko{2}}temperaturnim kloridnim i redukcijskim okruženjima.
Iz tog razloga, Grade 12 se često razmatra kada titan Grade 2 ne pruža dovoljnu koroziju ili mehaničku-marginu svojstva za stvarne uvjete rada.
3. Mehanička svojstva: Kada je razlika u čvrstoći važna?
Jedna od glavnih prednosti razreda 12 je njegova veća minimalna mehanička čvrstoća u usporedbi s razredom 2.
|
Mehanička svojstva |
2. stupanj |
12. razred |
Povećati |
|
Minimalna granica razvlačenja |
275 MPa |
345 MPa |
+25% |
|
Minimalna vlačna čvrstoća |
345 MPa |
483 MPa |
+40% |
Ove minimalne vrijednosti povezane su s ASTM B348 zahtjevima za materijale za odgovarajuće stupnjeve.
Pa kada je ta razlika u snazi zapravo bitna?
Ako projektirate visokotlačnu-opremu,-komponente-koje sadrže tlak ili sustave visoke-temperature, veća čvrstoća stupnja 12 može vam omogućiti upotrebu tanjih dijelova gdje je to dopušteno primjenjivim projektnim kodom.
Iako Grade 12 ima višu cijenu materijala, smanjenje debljine stijenke može potencijalno smanjiti ukupnu potrebu za materijalom i stoga poboljšati ukupnu ekonomičnost projekta.
Međutim, ako projektirate konvencionalne cjevovode za morsku vodu, izmjenjivače topline, kondenzatore ili drugu opremu koja radi na umjerenim temperaturama i pritiscima, stupanj 2 već može pružiti dovoljnu čvrstoću.
Veća čvrstoća je samo prednost kada vaš dizajn to stvarno zahtijeva.
4. Usporedba otpornosti na koroziju
Oba razreda dobro se ponašaju u morskoj-temperaturi vode. Stupanj 2 pokazuje brzinu korozije manju od 0,0001 mm/godišnje u prirodnoj morskoj vodi, pokazujući izvanrednu otpornost na koroziju u okolišu s morskom vodom. Stupanj 12 pruža usporedivu otpornost na koroziju s stupnjem 2 na sobnoj temperaturi, dok nudi dodatne sigurnosne granice u zahtjevnijim okruženjima.
U vrućoj morskoj vodi i okruženjima s visokim-kloridnim-ionima, razlika u performansama između dva stupnja postaje najznačajnija. Stupanj 2 obično pokazuje dobru otpornost na koroziju u pukotinama pri temperaturama morske vode ispod približno 82 stupnja; međutim, rizik od korozije u pukotinama raste kako temperatura raste, posebno u sredinama s stajaćom morskom vodom, sredinama s pukotinama- ili onečišćenim morskim vodama. Stupanj 12 pokazuje još veću otpornost na koroziju u pukotinama; pod određenim uvjetima ispitivanja, kada je pH veći od 2, može ostati otporan na koroziju u pukotinama na temperaturama od približno 240 stupnjeva. Nadalje, studije su procijenile učinak Grade 12 u 0,27 mol/L neutralnoj otopini NaCl na temperaturama do 120 stupnjeva.
U sredinama koje smanjuju kiselost, Grade 12 također nadmašuje Grade 2. U kipućoj solnoj kiselini, Grade 2 može izdržati koncentraciju od približno 0,1%, dok Grade 12 može izdržati koncentraciju od približno 1%.
5. Zavarljivost i sposobnost oblikovanja
Oba razreda nude izvrsnu zavarljivost i mogu se koristiti s uobičajenim postupcima zavarivanja titana kao što su TIG i MIG kada se koriste odgovarajući postupci zaštite i zavarivanja.
Grade 2 ima veću duktilnost, s istezanjem obično oko 20% najmanje prema zahtjevima ASTM B348, u usporedbi s približno 18% za Grade 12.
To čini stupanj 2 posebno atraktivnim kada trebate:
- Složeno hladno oblikovanje
- Savijanje
- Izrada komponenti cjevovoda
- Lakše oblikovanje na sobnoj temperaturi
- Dobra duktilnost tijekom proizvodnje
Grade 12 ima nešto nižu duktilnost, ali pruža veću čvrstoću i poboljšane performanse protiv korozije u odabranim zahtjevnim okruženjima.
Za većinu primjena u pomorskom inženjeringu-uključujući cjevovode za morsku vodu, prirubnice, izmjenjivače topline i gotovu opremu-oba se razreda mogu obraditi korištenjem utvrđenih postupaka proizvodnje i zavarivanja titana.
6. Kada biste trebali odabrati titan stupnja 2?
Općenito biste trebali razmotriti titan stupnja 2 kada:
- Vaša temperatura morske vode je od ambijentalnih uvjeta do približno 80 stupnjeva (180 stupnjeva F) ili niže
- Protok morske vode je kontinuiran i dobro kontroliran
- Vaš sustav ne sadrži teške zastojne zone ili uske pukotine
- Projektirate konvencionalne sustave cjevovoda za morsku vodu ili izmjenjivača topline
- Trošak je važno razmatranje
- Ne trebate dodatnu čvrstoću ili granicu korozije Grade 12
- Trebate složenije hladno oblikovanje
- Želite dobro{0}}etabliranu i široko korištenu vrstu titana za pomorske primjene
7. Kada biste trebali odabrati titan stupnja 12?
Trebali biste razmotriti titan stupnja 12 kada:
- Vaša temperatura morske vode je iznad približno 80 stupnjeva (180 stupnjeva F)
- Vaš dizajn sadrži stajaća područja ili uske pukotine
- Imate prirubničke, navojne ili spojeve s brtvama gdje bi lokalna korozija mogla predstavljati problem
- Vaša morska voda sadrži visoke koncentracije klorida
- Vaša morska voda je kontaminirana ili kemijski agresivna
- Radite s vrućom salamurom
- Potrebna vam je veća mehanička čvrstoća
- Projektirate opremu pod-višim tlakom
- Želite procijeniti tanje dijelove zida tamo gdje je to dopušteno primjenjivim projektnim kodom
- Vaš sustav kombinira pomorsku uslugu s kemijskom obradom
- Vaša je oprema izložena određenim redukcijskim kiselim sredinama
Ključna stvar je da ne biste trebali odabrati Grade 12 samo zato što je vaš projekt klasificiran kao "pomorski".Umjesto toga, trebali biste pogledati stvarne uvjete rada vašeg sustava.
Još uvijek niste sigurni koji tip titana trebate?
Svaki brodski inženjerski projekt je drugačiji.
Vaša temperatura morske vode, brzina protoka, koncentracija klorida, pH, radni tlak, geometrija sustava, dizajn pukotina i radni medij mogu utjecati na najprikladniju vrstu titana.
Prije nego navedete stupanj 2 ili stupanj 12, trebali biste procijeniti cjelokupno operativno okruženje, a ne odabrati stupanj samo na temelju naziva aplikacije.
U ZC Titaniumu proizvodimo i isporučujemo šipke od titana, otkivke od titana i spojne elemente od titana, s razredom 2 i razredom 12 dostupnim za različite industrijske i pomorske primjene.
Možete nam poslati svoj razred materijala, dimenzije, količinu, primjenjivi standard, radnu temperaturu i pojedinosti o primjeni. Možemo vam pomoći u procjeni odgovarajućeg stupnja titana i specifikacije proizvoda za vaš projekt.
Telefon: +8613809172622
Zatražite ponudu:info@zctitanium.com
Tehnička podrška:wanggang@zctitanium.com
