Grade 12 Titanium Rectangular Plate to ASTM B265 for Aerospace Service

Co to jest płyta tytanowa klasy 12

Klasa 12 (UNS R53400) to prawie-alfa stop tytanu o nominalnym składzie Ti-0,3Mo-0,8Ni. Należy do rodziny odpornych na korozję gatunków tytanu, plasującej się pomiędzy tytanem czystym na rynku a stopami konstrukcyjnymi o wysokiej wytrzymałości. Niewielkie dodatki molibdenu i niklu zmieniają właściwości elektrochemiczne warstwy powierzchniowej, dzięki czemu stop toleruje gorące solanki chlorkowe i łagodnie redukujące kwasy znacznie lepiej niż niestopowy tytan, zachowując przy tym gęstość około 4,51 g/cm3, niski moduł i doskonałe właściwości produkcyjne, dzięki którym tytan jest łatwy w obróbce.

W rodzinie produktów-płaskich stop jest znormalizowany w normie ASTM B265 / ASME SB265 dla arkuszy, taśm i płyt. Blacha prostokątna wytwarzana jest metodą walcowania na gorąco, następnie wyżarzana i odkamieniana lub trawiona; Prostokątne elementy cięte-na-wymiary są również produkowane z płyty wzorcowej za pomocą strumienia wody lub cięcia ściernego, dzięki czemu kierunek walcowania może być zgodny z głównym kierunkiem naprężeń w gotowej części.

Skład i właściwości mechaniczne zgodnie z ASTM B265

Skład chemiczny klasy 12 jest ściśle kontrolowany, ponieważ zarówno zawartość niklu, jak i tlenu determinuje odporność na korozję i wytrzymałość. Poniżej przedstawiono typowe limity.

Minimalne wymagania dotyczące rozciągania w- temperaturze pokojowej dla płaskiego produktu klasy 12 to wytrzymałość na rozciąganie 483 MPa (70 ksi), granica plastyczności z przesunięciem 0,2% wynosząca 345 MPa (50 ksi) i wydłużenie 18%. Ponieważ stop jest zwykle dostarczany w stanie wyżarzonym, rzeczywiste właściwości zazwyczaj nieznacznie przekraczają te minima; materiał nie jest przeznaczony do-nośnych połączeń konstrukcyjnych, gdzie wymagana jest klasa 5 828 MPa.

Rozmiary płyt prostokątnych i tolerancje grubości

Zgodnie z normą ASTM B265 produkty o grubości poniżej 4,76 mm klasyfikuje się jako arkusze i taśmy, natomiast blachy zaczynają się od 4,76 mm i kończą na 101,6 mm. Nabywcy zamawiający płytę prostokątną powinni zatem podać profil jako element płyty, gdy grubość osiągnie zakres płyty, ponieważ dopuszczalne tolerancje grubości, granice płaskości i stan krawędzi różnią się w przypadku obu form produktu. Typowa prostokątna płyta handlowa jest oferowana w poniższej kopercie.

Grubość: 4,76 mm do 101,6 mm (płyta wyżarzana); cienki arkusz o grubości 0,5–4,75 mm dostarczany jest w postaci arkusza.

Szerokość: 1000-2000 mm, na zamówienie dostępne są węższe szerokości szczeliny.

Długość: do 6000 mm dla standardowych elementów prostokątnych; dłuższe odcinki są zwykle łączone lub dostarczane w postaci zwojów.

Powierzchnia: walcowana na gorąco i trawiona lub walcowana na zimno i polerowana, w zależności od wymagań czystości dalszego procesu.

Krawędzie: ścinane, frezowane lub cięte strumieniem wody; frezowane krawędzie są preferowane, gdy płyta ma być zespawana z elementem ciśnieniowym.

Wydajność korozji w środowiskach chlorkowych

Handlowym powodem wyboru klasy 12 zamiast klasy 2 jest korozja szczelinowa. Niestopowy tytan dobrze sprawdza się w napowietrzonej wodzie morskiej, ale może ulec miejscowemu atakowi pod uszczelkami, osadami i złączami zakładkowymi, gdy temperatura wzrasta, szczególnie w stężonych solankach. Molibden i nikiel w klasie 12 podwyższają temperaturę, w której rozpoczyna się atak szczeliny, dlatego stop ten jest powszechnie stosowany w wymiennikach ciepła, sprzęcie chloro-alkalicznym, pociągach odsalających i przybrzeżnych systemach wody morskiej. W przypadku kwasów utleniających i roztworów obojętnych ogólna szybkość korozji pozostaje porównywalna z tytanem dostępnym w handlu. Stopień 12 nie jest jednak odpowiedzią na media silnie redukujące takie jak gorący kwas solny czy siarkowy o wysokim stężeniu; do tych zastosowań zwykle określa się gatunek zawierający pallad-, taki jak klasa 7 lub klasa 11, ponieważ pallad jest skuteczniejszym promotorem katodowym niż nikiel z molibdenem.

Zastosowania i praktyka produkcyjna

Przemysł lotniczy i obronny:-osprzęt platformy testowej, wsporniki hydrauliczne, podkładki regulacyjne, łączniki i sprzęt do obsługi naziemnej-narażony na działanie-płynów zawierających chlor.

Obróbka chemiczna: arkusze rur wymienników ciepła, elementy wewnętrzne kolumn, wykładziny reaktorów i szpule rurociągów.

Morskie i offshore: elementy rurociągów wody morskiej, zaciski pionowe i złączki-do stref rozbryzgowych.

Do obróbki należy stosować ostre narzędzia z-węglika o dodatnim nachyleniu, niską prędkość skrawania, duży posuw i dużą ilość chłodziwa- niezawierającego chloru; tytan słabo przewodzi ciepło, więc ciepło musi odejść wraz z chipem. Formowanie w temperaturze pokojowej jest praktyczne w przypadku dużych promieni zgięcia, przy czym linia zgięcia jest korzystnie poprzeczna do kierunku walcowania. Spawanie odbywa się metodą spawania łukiem wolframowym w gazie z odpowiednim wypełniaczem ERTi-12 lub, w przypadku-połączeń niekrytycznych, dostępnym w handlu wypełniaczem tytanowym; jeziorko spawalnicze i gorącą tylną stronę należy osłonić-argonem o wysokiej czystości, aż metal schłodzi się poniżej około 400°C, a temperatura międzyściegowa powinna być utrzymywana na niskim poziomie. Części zwykle czyści się przed spawaniem marynatą azotową-fluorowodorową lub ścieraniem mechanicznym, ponieważ zanieczyszczenie żelazem powoduje powstawanie znanego niebiesko-czarnego filmu na powierzchni i może prowadzić do kruchości.

Powszechne nieporozumienia

Klasa 12 nie jest stopem-o wysokiej wytrzymałości. Przy minimalnej wytrzymałości na rozciąganie 483 MPa jest to stopień korozji, a nie strukturalny substytut stopnia 5 (Ti-6Al-4V).

Klasa 12 i klasa 7 to różne stopy. Stopień 7 wykorzystuje około 0,15% palladu i jest preferowany do redukcji kwasów.

Odporność na korozję zależy od pasywnej warstwy tlenku, a nie od koloru powierzchni. Odbarwiona spoina, która nie zostanie ponownie-oczyszczona, może być gorsza niż powierzchnia po-walcowaniu.

Klasyfikacja grubości ścian i płyt ma znaczenie: prostokątny produkt o grubości 1 mm jest arkuszem i zastosowanie do niego tolerancji płyty zostanie odrzucone podczas kontroli.

Często zadawane pytania

P: Jaka jest różnica między tytanem klasy 12 i klasy 2?
Klasa 12 zawiera około 0,3% Mo i 0,8% Ni, co podnosi próg korozji-szczelinowej w gorących chlorkach; Klasa 2 jest niestopowa i stosowana tam, gdzie nie ma ciasnych szczelin ani gorących solanek.

P: Jaka jest minimalna wytrzymałość na rozciąganie płyty klasy 12?
ASTM B265 wymaga co najmniej 483 MPa (70 ksi) wytrzymałości na rozciąganie, 345 MPa (50 ksi) wydajności i 18% wydłużenia dla wyżarzonego płaskiego produktu klasy 12.

P: Czy można spawać płytę klasy 12?
Tak. Jest spawany metodą GTAW z wypełniaczem ERTi-12 w pełnej osłonie argonu, przy niskiej temperaturze międzyściegowej i wytrawianiu gotowego złącza.

P: Dlaczego w specyfikacji jako początek płyty podano grubość 4,76 mm?
ASTM B265 definiuje blachę i taśmę o grubości poniżej 4,76 mm oraz blachę o grubości od 4,76 mm w górę, a tabele tolerancji różnią się dla obu form.

P: Czy klasa 12 jest odpowiednia dla wymienników ciepła wody morskiej?
Jest szeroko stosowany do tego celu ze względu na swoją-odporność na korozję szczelinową, pod warunkiem, że projektowa temperatura i poziom chlorków mieszczą się w opublikowanych zakresach zastosowań.

P: Jak należy przechowywać prostokątny talerz?
Przechowywać w suchym miejscu, z dala od stali węglowej i pyłu żelaza oraz z dala od chlorków; Zanieczyszczenie żelazem jest najczęstszą przyczyną rdzy na tytanie.