ASTM B338 klasse 12 koudgetrokken titaniumbuis: UNS R53400-gegevens

Titaniumbuis van klasse 12: wat de kwaliteitsaanduiding betekent

Graad 12, geregistreerd als UNS R53400 en valt onder ASTM B338 voor buizen, is een bijna-alfa-titaniumlegering die wordt geproduceerd door molybdeen en nikkel toe te voegen aan een commercieel zuivere titaniumbasis. De standaardtoevoeging is 0,2-0,4% molybdeen en 0,6-0,9% nikkel. Samen verhogen ze het corrosiepotentieel van de legering en maken deze aanzienlijk beter bestand tegen spleetaantasting en tegen licht reducerende zuren bij verhoogde temperaturen dan ongelegeerde klasse 2.

De kwaliteit wordt vaak verward met de klassen 7, 11 en 16, die een vergelijkbare verbetering bereiken met palladium in plaats van molybdeen en nikkel. Op papier zijn de twee families niet uitwisselbaar. De molybdeen-nikkelkwaliteit presteert goed in hete chloriden en is veel minder blootgesteld aan de prijs en beschikbaarheid van palladium, terwijl de palladiumfamilie over het algemeen de voorkeur heeft als het om sterk reducerende zuren gaat.

Chemie, normen en equivalenten

De kwaliteit komt voor in ASTM B265 voor plaat, strip en plaat, B337 voor naadloze buis, B338 voor buis, B348 voor staaf en knuppel, en B381 voor smeedstukken, waarbij de smeedaanduiding F-12 is. De uniforme nummeringsysteemvermelding is R53400. Kopers moeten verifiëren welke van deze productspecificaties van toepassing zijn, omdat mechanische vereisten en toleranties onderling verschillen.

Mechanische en fysieke eigenschappen

De gegloeide minimale eigenschappen die van klasse 12-buizen worden verwacht, zijn een treksterkte van 483 MPa (70 ksi), een vloeigrens van 345 MPa (50 ksi) bij een offset van 0,2% en een rek van 18%. Dat is een duidelijke stap boven de combinatie van 345 MPa, 275 MPa en 20% die van toepassing is op klasse 2. De dichtheid is 4,51 g/cm3, de elasticiteitsmodulus ongeveer 103-107 GPa en de thermische geleidbaarheid ongeveer 15-17 W/(m*K), met een geschatte bèta-transus nabij 890 C (1634 F).

Omdat de kwaliteit een bijna-alfa-legering is, wordt deze niet versterkt door oplossingsbehandeling en veroudering. Het wordt gegloeid geleverd en elke thermische behandeling dient om de taaiheid te herstellen en de restspanning als gevolg van koudtrekken te verlichten in plaats van om de sterkte te vergroten.

Koudtrekken: hoe B338 klasse 12 buis wordt gemaakt

Koudtrekken begint vanuit een holte die heet is geëxtrudeerd of warmgewalst en vervolgens is geconditioneerd door machinale bewerking of slijpen. De schaal is puntig, gesmeerd en door een matrijs getrokken over een doorn die de wand controleert, waardoor de diameter en wand in een gecontroleerde beweging worden verkleind. Er zijn meerdere passages nodig, met daartussen een herkristallisatie-uitgloeiing om de ductiliteit te herstellen; tussen het ontharden wordt de buis ontkalkt en gebeitst in salpeter-fluorwaterstofzuur, vervolgens gespoeld en gedroogd.

Afwerkingswerkzaamheden omvatten een laatste doorgang voor dimensionale controle, vacuüm- of inert{0}}gasgloeien in ongeveer het bereik van 700-790 C voor deze chemie, rechttrekken, op lengte snijden en wervelonderzoek- over de volledige lengte. Buizen worden waar nodig ook onder druk getest en U-bochten worden gevormd en spanningsvrij gemaakt.

Corrosiegedrag en toepassingen

Graad 12 wordt geselecteerd wanneer hete chloride-stromen de spleten van een warmtewisselaar aanvallen en waar verdunde reducerende zuren aanwezig zijn bij gematigde temperaturen. Typische toepassingen zijn raffinaderij- en petrochemische warmtewisselaars, pekel- en zout-verdampingsapparatuur, chemische-processchepen en pijpleidingen, en maritieme systemen. In zeewater is de algemene corrosiesnelheid van titanium verwaarloosbaar, dus de praktische faalwijze in deze omgevingen is spleetaantasting onder afzettingen in plaats van uniform wandverlies, wat precies de modus is waar Grade 12 tegen bestand is.

Terminologie: Buis, pijp en het koudgetrokken pijplabel

Beschrijvingen van dit product noemen het vaak een koudgetrokken buis, die twee verschillende ASTM-systemen mengt. ASTM B338 heeft betrekking op buizen, doorgaans gespecificeerd op basis van buitendiameter en wanddikte voor warmteoverdracht-, terwijl ASTM B861 naadloze buizen omvat voor algemene corrosieve toepassingen en ASTM B862 gelaste buizen omvat, beide gerangschikt op nominale buismaat en schema. Een koud-naadloos warmteoverdrachtsproduct- blijft een B338-buis, zelfs als deze wordt aangeboden in pijp--achtige buitendiameters, en het fabriekscertificaat moet vermelden welk maatsysteem de toleranties volgen, omdat de toleranties voor pijpen en buizen niet hetzelfde zijn.

Fabricage- en lasnotities

Graad 12 reageert goed op gaswolfraambooglassen met ERTi-12-vulmiddel onder dezelfde volledig inerte omstandigheden die vereist zijn voor andere titaniumkwaliteiten. Het vervormen gebeurt koud met aandacht voor terugvering. Bewerking vereist scherp gereedschap, een royale koelmiddelstroom en gematigde snijsnelheden vanwege de lage thermische geleidbaarheid van titanium. IJzerverontreiniging veroorzaakt door staalgereedschap of staalborstels is een frequente oorzaak van plaatselijke corrosie en moet worden uitgesloten van de werkvloer die wordt gebruikt voor titaniumwerk.

Veelgestelde vragen

Vraag: Is graad 12 hetzelfde als graad 2?
Nee. Graad 12 bevat 0,2-0,4% molybdeen en 0,6-0,9% nikkel, heeft een hogere minimumsterkte en verdraagt ​​hete chloriden en spleten veel beter dan ongelegeerd Graad 2.

Vraag: Waarom wordt klasse 12 een bijna-alfa-legering genoemd?
De kleine toevoegingen stabiliseren de alfafase met beperkte bèta-retentie, zodat deze zich tijdens de fabricage gedraagt ​​als een alfa-legering en tegelijkertijd een betere corrosieweerstand biedt.

Vraag: Wat is de minimale vloeigrens van klasse 12 buis?
345 MPa (50 ksi) bij 0,2% offset in gegloeide toestand, met een minimale treksterkte van 483 MPa (70 ksi) en een minimale rek van 18%.

Vraag: Heeft klasse 12 een warmtebehandeling na- het lassen nodig?
Normaal gesproken niet. Lassen in de gegloeide kwaliteit worden als gelast gelaten wanneer de afscherming voldoende was; spanningsverlichting kan worden gespecificeerd voor U-bochten of zwaar koude-gevormde onderdelen.

Vraag: Kan klasse 12 worden gebruikt in zeewaterwarmtewisselaars?
Ja. Het wordt veel gebruikt in chloride-dragende koel- en pekelcircuits, waar weerstand tegen spleetcorrosie onder afzettingen het belangrijkste voordeel is ten opzichte van klasse 2.

V: Waarom zijn wervelstroomtests gespecificeerd voor koudgetrokken buizen?
Door te tekenen kunnen rondingen, naden en wandvariaties worden geproduceerd, en wervels over de volledige lengte-wervel-huidige onderzoeksschermen over de gehele lengte in plaats van alleen de uiteinden die worden gebruikt voor destructief testen.