Μας κάνουν συχνά μια ερώτηση: όταν επιλέγετε τιτάνιο για ναυτική μηχανική, πρέπει να επιλέξετε Βαθμολογία 2 ή Βαθμίδα 12; Αυτή η ερώτηση εμφανίζεται πολύ πιο συχνά από σχεδόν οποιαδήποτε άλλη ερώτηση επιλογής υλικού τιτανίου-.
Και οι δύο ποιότητες χρησιμοποιούνται ευρέως σε περιβάλλοντα με θαλασσινό νερό. Και τα δύο προσφέρουν εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση και καλή συγκολλησιμότητα. Ωστόσο, το τιτάνιο Grade 2 και Grade 12 δεν είναι εναλλάξιμα για κάθε εφαρμογή.
Εάν επιλέξετε Grade 12 όταν δεν χρειάζεστε την πρόσθετη απόδοσή του, μπορείτε να πληρώσετε περισσότερα από όσα χρειάζεται. Από την άλλη πλευρά, εάν οι συνθήκες λειτουργίας σας είναι πολύ επιθετικές για τον βαθμό 2, η επιλογή λάθος βαθμού θα μπορούσε να αυξήσει τον κίνδυνο πρόωρης διάβρωσης ή να μειώσει τη διάρκεια ζωής.
Σε αυτόν τον οδηγό, θα συγκρίνετεGrade 2 vs Grade 12 Titaniumαπό την άποψη των μηχανικών ιδιοτήτων, της αντοχής στη διάβρωση του θαλασσινού νερού, της αντοχής, της συγκολλησιμότητας, της μορφοποίησης, του κόστους και των τυπικών θαλάσσιων εφαρμογών. Το πιο σημαντικό, θα μάθετε ποιος βαθμός τιτανίου είναι πιο κατάλληλος για το συγκεκριμένο σας έργο ναυτιλιακής μηχανικής.
1. Grade 2 vs Grade 12 Titanium: Γρήγορη σύγκριση
|
Σύγκριση |
||
|
Τύπος υλικού |
Εμπορικά καθαρό τιτάνιο (CP Titanium) |
Ti-0,3Mo-0,8Ni κράμα τιτανίου |
|
Ονομασία UNS |
R50400 |
R53400 |
|
Πυκνότητα |
4,51 g/cm³ |
4,51 g/cm³ |
|
Θερμική αγωγιμότητα |
~22 W/m·K |
~19–21 W/m·K |
|
Αντοχή στη διάβρωση του θαλασσινού νερού σε θερμοκρασία δωματίου |
Εξοχος |
Εξοχος |
|
Ζεστή άλμη / διάβρωση σχισμής |
Καλός; απαιτεί προσεκτική αξιολόγηση σε σοβαρή-υπηρεσία χλωρίου υψηλής θερμοκρασίας |
Ταιριάζει καλύτερα σε πιο απαιτητικές συνθήκες διάβρωσης σε θερμές-άλμη και ρωγμές- |
|
Συγκολλησιμότητα |
Εξοχος |
Εξοχος |
|
Κόστος υλικού |
Χαμηλότερος |
Τυπικά υψηλότερα |
|
Εφαρμογές υψηλής-θερμοκρασίας / υψηλής-πίεσης |
Μπορεί να απαιτεί μεγαλύτερο πάχος τοιχώματος ανάλογα με το σχέδιο |
Η υψηλότερη αντοχή μπορεί να υποστηρίξει λεπτότερα τμήματα σε κατάλληλα σχέδια |
Εάν προμηθεύεστε ράβδο τιτανίου για το ναυτικό σας έργο, μπορείτε επίσης να αναθεωρήσετε το δικό μαςΣειρά προϊόντων Titanium Bar / Rod.
2. Ποια είναι η κύρια διαφορά μεταξύ του τιτανίου Βαθμού 2 και Βαθμού 12;
Ο βαθμός 2 είναι εμπορικά καθαρό τιτάνιο. Περιέχει περισσότερο από 99% τιτάνιο, με ελεγχόμενες ποσότητες οξυγόνου, σιδήρου, άνθρακα, αζώτου, υδρογόνου και άλλων στοιχείων.
Ο βαθμός 12 βασίζεται σε εμπορικά καθαρό τιτάνιο, αλλά περιέχει δύο σκόπιμες προσθήκες κράματος: περίπου 0,6–0,9% νικέλιο (Ni) και 0,2–0,4% μολυβδαίνιο (Mo). Το ASTM προσδιορίζει τον βαθμό 12 ως Ti-0.3Mo-0.8Ni / UNS R53400.
Αν και η συνολική ποσότητα στοιχείων κράματος είναι σχετικά μικρή, αυτές οι προσθήκες μπορούν να βελτιώσουν σημαντικά την απόδοση σε ορισμένα απαιτητικά διαβρωτικά περιβάλλοντα.
Γιατί προστίθεται νικέλιο;
Το νικέλιο συμβάλλει στη βελτίωση της αντοχής στη διάβρωση του τιτανίου σε ορισμένα περιβάλλοντα που περιέχουν-χλώριο και αναγωγής. Συγκεκριμένα, συμβάλλει στην καλύτερη αντίσταση στη διάβρωση των ρωγμών στις καυτές άλμη σε σύγκριση με το εμπορικά καθαρό τιτάνιο.
Αυτό γίνεται σημαντικό όταν ο ναυτιλιακός εξοπλισμός σας περιέχει συνδέσεις φλάντζας, περιοχές με σπείρωμα, παρεμβύσματα ή άλλες γεωμετρίες όπου μπορεί να δημιουργηθούν συνθήκες στάσιμης-με εξάντληση οξυγόνου.
Γιατί προστίθεται μολυβδαίνιο;
Το μολυβδαίνιο βελτιώνει την αντίσταση του τιτανίου σε ορισμένα αναγωγικά και όξινα περιβάλλοντα και συμβάλλει στη βελτιωμένη αντοχή στην τοπική διάβρωση.
Ο συνδυασμός Ni + Mo επιτρέπει στο Grade 12 να διατηρεί την εξαιρετική αντίσταση στη διάβρωση που σχετίζεται με το τιτάνιο, ενώ παρέχει πρόσθετη απόδοση σε επιλεγμένα περιβάλλοντα χλωριούχου υψηλής{{2} θερμοκρασίας και μείωσης.
Για αυτόν τον λόγο, ο βαθμός 12 θεωρείται συχνά όταν το τιτάνιο κατηγορίας 2 δεν παρέχει αρκετό περιθώριο διάβρωσης ή μηχανικής-ιδιότητας για τις πραγματικές συνθήκες λειτουργίας.
3. Μηχανικές ιδιότητες: Πότε έχει σημασία η διαφορά αντοχής;
Ένα από τα κύρια πλεονεκτήματα του βαθμού 12 είναι η υψηλότερη ελάχιστη μηχανική του αντοχή σε σύγκριση με τον βαθμό 2.
|
Μηχανική Ιδιότητα |
Βαθμός 2 |
Βαθμός 12 |
Αύξηση |
|
Ελάχιστη αντοχή διαρροής |
275 MPa |
345 MPa |
+25% |
|
Ελάχιστη αντοχή σε εφελκυσμό |
345 MPa |
483 MPa |
+40% |
Αυτές οι ελάχιστες τιμές συσχετίζονται με τις απαιτήσεις υλικού ASTM B348 για τις αντίστοιχες ποιότητες.
Λοιπόν, πότε έχει πραγματικά σημασία αυτή η διαφορά δύναμης;
Εάν σχεδιάζετε{0}εξοπλισμό υψηλής πίεσης, εξαρτήματα που περιέχουν-πίεση ή συστήματα υψηλής- θερμοκρασίας, η υψηλότερη αντοχή του Βαθμού 12 μπορεί να σας επιτρέψει να χρησιμοποιήσετε λεπτότερα τμήματα όπου επιτρέπεται από τον ισχύοντα κώδικα σχεδιασμού.
Παρόλο που ο βαθμός 12 έχει υψηλότερη τιμή υλικού, η μείωση του πάχους του τοίχου μπορεί ενδεχομένως να μειώσει τη συνολική απαίτηση υλικού και επομένως να βελτιώσει τη συνολική οικονομία του έργου.
Ωστόσο, εάν σχεδιάζετε συμβατικές σωληνώσεις θαλασσινού νερού, εναλλάκτες θερμότητας, συμπυκνωτές ή άλλο εξοπλισμό που λειτουργεί σε μέτριες θερμοκρασίες και πιέσεις, ο βαθμός 2 μπορεί να παρέχει ήδη επαρκή αντοχή.
Η υψηλότερη αντοχή είναι μόνο πλεονέκτημα όταν το απαιτεί πραγματικά το σχέδιό σας.
4. Σύγκριση αντοχής στη διάβρωση
Και οι δύο ποιότητες έχουν καλή απόδοση σε θαλασσινό νερό σε θερμοκρασία περιβάλλοντος-. Ο βαθμός 2 εμφανίζει ρυθμό διάβρωσης μικρότερο από 0,0001 mm/έτος σε φυσικό θαλασσινό νερό, επιδεικνύοντας εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση σε περιβάλλοντα με θαλασσινό νερό. Ο βαθμός 12 παρέχει συγκρίσιμη αντοχή στη διάβρωση με τον βαθμό 2 σε θερμοκρασίες περιβάλλοντος, ενώ προσφέρει επιπλέον περιθώρια ασφαλείας σε πιο απαιτητικά περιβάλλοντα.
Σε περιβάλλοντα με ζεστό θαλασσινό νερό και υψηλά-χλωριούχα-ιόντα, η διαφορά απόδοσης μεταξύ των δύο βαθμών γίνεται πιο σημαντική. Ο βαθμός 2 συνήθως παρουσιάζει καλή αντοχή στη διάβρωση των ρωγμών σε θερμοκρασίες θαλασσινού νερού κάτω από περίπου 82 βαθμούς. Ωστόσο, ο κίνδυνος διάβρωσης από τις ρωγμές αυξάνεται καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, ειδικά σε στάσιμα, ρωγμές-περιέχοντα ή μολυσμένα περιβάλλοντα με θαλασσινό νερό. Ο βαθμός 12 επιδεικνύει ακόμη μεγαλύτερη αντοχή στη διάβρωση των σχισμών. κάτω από συγκεκριμένες συνθήκες δοκιμής, όταν το pH είναι μεγαλύτερο από 2, μπορεί να παραμείνει ανθεκτικό στη διάβρωση με ρωγμές σε θερμοκρασίες περίπου 240 μοιρών. Επιπλέον, μελέτες έχουν αξιολογήσει την απόδοση του Βαθμού 12 σε ένα ουδέτερο διάλυμα NaCl 0,27 mol/L σε θερμοκρασίες έως 120 βαθμούς.
Σε περιβάλλοντα αναγωγής οξέος, ο βαθμός 12 υπερτερεί επίσης του βαθμού 2. Στο βραστό υδροχλωρικό οξύ, ο βαθμός 2 μπορεί να αντέξει συγκέντρωση περίπου 0,1%, ενώ ο βαθμός 12 μπορεί να αντέξει συγκέντρωση περίπου 1%.
5. Συγκολλησιμότητα και Σχηματισιμότητα
Και οι δύο ποιότητες προσφέρουν εξαιρετική ικανότητα συγκόλλησης και μπορούν να χρησιμοποιηθούν με κοινές διεργασίες συγκόλλησης τιτανίου όπως TIG και MIG όταν χρησιμοποιούνται κατάλληλες διαδικασίες θωράκισης και συγκόλλησης.
Ο βαθμός 2 έχει υψηλότερη ολκιμότητα, με επιμήκυνση συνήθως περίπου 20% ελάχιστη σύμφωνα με τις απαιτήσεις ASTM B348, σε σύγκριση με περίπου 18% για τον βαθμό 12.
Αυτό κάνει τον Βαθμό 2 ιδιαίτερα ελκυστικό όταν χρειάζεστε:
- Σύνθετη ψυχρή διαμόρφωση
- Κάμψη
- Κατασκευή εξαρτημάτων σωληνώσεων
- Πιο εύκολο σχηματισμό σε θερμοκρασία δωματίου
- Καλή ολκιμότητα κατά την κατασκευή
Ο βαθμός 12 έχει ελαφρώς χαμηλότερη ολκιμότητα, αλλά παρέχει υψηλότερη αντοχή και βελτιωμένη απόδοση διάβρωσης σε επιλεγμένα απαιτητικά περιβάλλοντα.
Για τις περισσότερες εφαρμογές ναυτιλιακής μηχανικής-συμπεριλαμβανομένων των σωληνώσεων θαλασσινού νερού, των φλάντζες, των εναλλάκτη θερμότητας και του κατασκευασμένου εξοπλισμού{1}}και οι δύο κατηγορίες μπορούν να υποβληθούν σε επεξεργασία χρησιμοποιώντας καθιερωμένες πρακτικές κατασκευής και συγκόλλησης τιτανίου.
6. Πότε πρέπει να επιλέξετε τιτάνιο κατηγορίας 2;
Θα πρέπει γενικά να εξετάσετε το τιτάνιο Βαθμού 2 όταν:
- Η θερμοκρασία του θαλασσινού νερού σας είναι από τις συνθήκες περιβάλλοντος σε περίπου 80 βαθμούς (180 βαθμοί F) ή χαμηλότερη
- Η ροή του θαλασσινού νερού είναι συνεχής και καλά ελεγχόμενη
- Το σύστημά σας δεν περιέχει σοβαρές στάσιμες ζώνες ή σφιχτές ρωγμές
- Σχεδιάζετε συμβατικά συστήματα σωληνώσεων θαλασσινού νερού ή εναλλάκτη θερμότητας
- Το κόστος είναι μια σημαντική εκτίμηση
- Δεν χρειάζεστε την πρόσθετη αντοχή ή το περιθώριο διάβρωσης του βαθμού 12
- Χρειάζεστε πιο πολύπλοκη ψυχρή διαμόρφωση
- Θέλετε μια καλά-καθιερωμένη και ευρέως χρησιμοποιούμενη ποιότητα τιτανίου για θαλάσσιες εφαρμογές
7. Πότε πρέπει να επιλέξετε Grade 12 Titanium;
Θα πρέπει να εξετάσετε το τιτάνιο βαθμού 12 όταν:
- Η θερμοκρασία του θαλασσινού νερού σας είναι πάνω από περίπου 80 βαθμούς (180 βαθμοί F)
- Το σχέδιό σας περιέχει στάσιμες περιοχές ή στενές ρωγμές
- Έχετε συνδέσεις με φλάντζα, σπείρωμα ή φλάντζα όπου μπορεί να ανησυχείτε για τοπική διάβρωση
- Το θαλασσινό σας νερό περιέχει υψηλές συγκεντρώσεις χλωρίου
- Το θαλασσινό σας νερό είναι μολυσμένο ή χημικά επιθετικό
- Εργάζεστε με ζεστή άλμη
- Χρειάζεστε μεγαλύτερη μηχανική αντοχή
- Σχεδιάζετε εξοπλισμό υψηλότερης-πίεσης
- Θέλετε να αξιολογήσετε λεπτότερα τμήματα τοίχων όπου επιτρέπεται από τον ισχύοντα κώδικα σχεδιασμού
- Το σύστημά σας συνδυάζει τις θαλάσσιες υπηρεσίες με τη χημική επεξεργασία
- Ο εξοπλισμός σας εκτίθεται σε ορισμένα μειωτικά όξινα περιβάλλοντα
Το βασικό σημείο είναι ότι δεν πρέπει να επιλέξετε Βαθμό 12 απλώς και μόνο επειδή το έργο σας έχει ταξινομηθεί ως "θαλάσσιο".Αντίθετα, θα πρέπει να εξετάσετε τις πραγματικές συνθήκες λειτουργίας του συστήματός σας.
Ακόμα δεν είστε σίγουροι για ποιο βαθμό τιτανίου χρειάζεστε;
Κάθε έργο θαλάσσιας μηχανικής είναι διαφορετικό.
Η θερμοκρασία του θαλασσινού νερού, η ταχύτητα ροής, η συγκέντρωση χλωρίου, το pH, η πίεση λειτουργίας, η γεωμετρία του συστήματος, ο σχεδιασμός της ρωγμής και το μέσο συντήρησης μπορούν όλα να επηρεάσουν την πιο κατάλληλη ποιότητα τιτανίου.
Προτού καθορίσετε Βαθμό 2 ή Βαθμό 12, θα πρέπει επομένως να αξιολογήσετε το πλήρες λειτουργικό περιβάλλον αντί να επιλέξετε έναν βαθμό με βάση μόνο το όνομα της εφαρμογής.
Στην ZC Titanium, κατασκευάζουμε και προμηθεύουμε ράβδους τιτανίου, σφυρηλάτηση τιτανίου και συνδετήρες τιτανίου, με Grade 2 και Grade 12 διαθέσιμα για διαφορετικές βιομηχανικές και θαλάσσιες εφαρμογές.
Μπορείτε να μας στείλετε την ποιότητα του υλικού σας, τις διαστάσεις, την ποσότητα, το ισχύον πρότυπο, τη θερμοκρασία λειτουργίας και τις λεπτομέρειες εφαρμογής. Μπορούμε να σας βοηθήσουμε να αξιολογήσετε την κατάλληλη ποιότητα τιτανίου και τις προδιαγραφές προϊόντος για το έργο σας.
Τηλέφωνο: +8613809172622
Λάβετε μια προσφορά:info@zctitanium.com
Τεχνική Υποστήριξη:wanggang@zctitanium.com
