ASTM B338 Titandrohre der Klasse 9 Titandrohre mit Schmiede und Druck oder mechanischer Verarbeitung

ASTM B338 Klasse 7 Klasse 9 Titanröhre Titanröhre mit Schmiede und Druck oder mechanischer Verarbeitung

Titan und seine Legierungen sind in verschiedenen Branchen unverzichtbare Materialien geworden, die eine Kombination aus außergewöhnlicher Festigkeit, Leichtgewicht und hervorragender Korrosionsbeständigkeit bieten.mit einer Breite von nicht mehr als 30 mm,, bieten sie einzigartige Vorteile für eine Reihe von industriellen Anwendungen, die Langlebigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen raue Umgebungen erfordern.In diesem Artikel werden die wichtigsten Merkmale und Anwendungen von reinen Titanröhren erörtert, Titanrohren und Titanlegierrohren nach ASTM B338-Normen, insbesondere den Sorten Gr5 und Gr7, und untersuchen, wie sie den Anforderungen verschiedener Industriezweige entsprechen.

1. ASTM B338: Übersicht

ASTM B338 beschreibt die Spezifikation für Titanröhren, die für allgemeine korrosionsbeständige Anwendungen bestimmt sind, und umfasst Titanröhren und Titanlegierungen, die in verschiedenen Umgebungen verwendet werden.einschließlich der chemischen Verarbeitung, Marine und Luft- und Raumfahrt.

Die Norm gilt für nahtlose und geschweißte Rohre, die häufig in Anwendungen eingesetzt werden, die eine hohe Korrosionsbeständigkeit, leichte Festigkeit und Haltbarkeit erfordern.

2. Titan der Klasse 7 (Ti-0,15Pd)

Titan der Klasse 7 ist reines mit Palladium (0,12% bis 0,25%) legiertes Titan (Klasse 2).Vor allem in stark ätzenden Umgebungen wie Belüftungstanks oder Chlorverarbeitungsanwendungen.

Chemische Zusammensetzung:

• Titanium (Ti): Bilanz
• Palladium (Pd): 0,12%·0,25%

Eigenschaften:

• Korrosionsbeständigkeit: Extrem hohe Korrosionsbeständigkeit sowohl bei oxidierenden als auch bei reduzierenden Säuren, einschließlich Fluorwasserstoffsäure, Chlor und Chloride.
• Festigkeit: Ähnlich dem Titan der Klasse 2, jedoch mit höherer Korrosionsbeständigkeit.
• Anwendungsbereiche: Anwendungen im Schiffbau, in der chemischen Industrie und in der Luftfahrt sowie in Wärmetauschern und Reaktoren in der chemischen Industrie.

Mechanische Eigenschaften:

• Zugfestigkeit: 50-70 ksi (345-485 MPa)
• Leistungsfestigkeit: 40-60 ksi (275-415 MPa)
• Verlängerung: ~ 20% min

3. Titangehalt 9 (Ti-3Al-2,5V)

Titangrad 9 ist eine Legierung aus Titan und zwei anderen Elementen: Aluminium (3%) und Vanadium (2,5%).Diese Legierung bietet im Vergleich zu reinem Titan (Klasse 2) eine verbesserte Festigkeit und gleichzeitig eine hervorragende KorrosionsbeständigkeitEs ist eine der beliebtesten Titanlegierungen für den Einsatz in Luft- und Raumfahrt, Marine und Sportgeräten.

Chemische Zusammensetzung:

• Titanium (Ti): Bilanz
• Aluminium (Al): 3%
• Vanadium (V): 2,5%

Eigenschaften:

• Festigkeit: Höhere Zugfestigkeit und bessere Ermüdungsbeständigkeit als reines Titan (Klasse 2).
• Korrosionsbeständigkeit: Ausgezeichnet in Meerwasser und chloridreichen Umgebungen.
• Anwendungen: Luft- und Raumfahrt, medizinische Geräte, Sportgeräte und Hochleistungs-Anwendungen, bei denen leichte Materialien mit hoher Festigkeit erforderlich sind.

Mechanische Eigenschaften:

• Zugfestigkeit: 80-100 ksi (550-690 MPa)
• Ausfallfestigkeit: 70-90 ksi (485-620 MPa)
• Verlängerung: ~15% min

4. Herstellungsverfahren für Titanröhrchen: Schmieden, Pressen und mechanische Verarbeitung

Titanröhren in ASTM B338 Klasse 7 und Klasse 9 können durch verschiedene Verfahren hergestellt werden, einschließlich Schmieden, Pressen und mechanischer Verarbeitung.Nachstehend ist eine Zusammenfassung jedes Prozesses und seine Rolle bei der Herstellung von Titanröhren:

Schmieden

Titanschmieden ist der Prozess der Formung von Titanschmieden oder Ingots durch Erhitzen und Druck.

• Prozess:

  • Die Titallegierung wird auf eine Temperatur zwischen 800 °C und 1200 °C (je nach Qualität) erhitzt.
  • Die erwärmten Schläuche werden dann in eine Schmiedepresse gelegt, in der sie in die gewünschte Form geformt werden (z. B. eine Rohrleere oder eine feste Schläuche zur weiteren Bearbeitung).
  • Das geschmiedete Titan wird in der Regel in Schläuche oder Vorformen verarbeitet, die später extrudiert oder geplündert werden können, um nahtlose Rohre herzustellen.

• Vorteile:

  • Verbesserte Materialeigenschaften (wie Festigkeit und Zähigkeit) durch die Verfeinerung der Mikrostruktur.
  • Höhere Zugfestigkeit und Widerstandsfähigkeit im Vergleich zu anderen Methoden.

Druck (mechanischer Druck)

• Mechanisches Pressen ist eine weitere Methode, die bei der ersten Formung von Titanröhren verwendet wird.

• Prozess:

  • Die Titanlegierung wird auf eine hohe Temperatur erhitzt und in eine Form gelegt.
  • Die Presse übt eine kontrollierte Kraft an, um die Form des Rohres zu bilden, wodurch der Durchmesser und die Wanddicke des Rohres verringert werden.

• Vorteile:

  • geeignet für die Massenproduktion von Titanrohren.
  • Hilft, dünnwandige Röhren mit gleichmäßigen Abmessungen zu schaffen.
  • Es kann sowohl für geschweißte als auch für nahtlose Rohre verwendet werden.

Mechanische Verarbeitung (einschließlich Kaltziehung, Plünderung und Wärmebehandlung)

Nach der ersten Rohrbildung werden mechanische Verfahren wie das Kaltziehen und Plüngen verwendet, um die für das endgültige Titanrohrprodukt erforderlichen genauen Abmessungen zu erreichen.

• Kalte Zeichnung: Das Titanrohr wird bei Raumtemperatur durch eine Reihe von Streichen gezogen, wodurch der Durchmesser verringert und die Länge vergrößert wird.Dieser Prozess trägt auch dazu bei, die Festigkeit zu erhöhen und die Oberfläche des Rohres zu verbessern.

• Plünderung: Ein Verfahren zur Verringerung des Durchmessers und der Dicke eines Titanrohrs. Das Rohr wird durch rotierende Stäube geführt, um seine Größe zu reduzieren und gleichzeitig eine gleichmäßige Dicke zu erhalten.

• Wärmebehandlung: Nach der mechanischen Verarbeitung wird das Titanrohr häufig einer Wärmebehandlung (wie zum Beispiel Glühen) unterzogen, um innere Spannungen zu lindern, die Duktilität zu verbessern,und verbessern seine mechanischen Eigenschaften.

• Oberflächenbearbeitung: Das Rohr kann auch poliert, passiviert oder mit anderen Oberflächenbehandlungen versehen werden, um die Korrosionsbeständigkeit und das ästhetische Erscheinungsbild zu verbessern.

5Vorteile von Titanröhren und -rohren:

Titandrohre, insbesondere aus Gr2, Gr5 und Gr7, bieten verschiedene Vorteile gegenüber traditionellen Materialien wie Edelstahl, Kohlenstoffstahl und anderen Legierungen.Diese Vorteile umfassen:

Korrosionsbeständigkeit:

• Titan weist eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit in den meisten aggressiven Umgebungen auf, einschließlich Meerwasser, sauren Lösungen und chloridhaltigen Verbindungen.Diese Eigenschaft macht es ideal für Industriezweige wie die chemische Verarbeitung, Marine und Offshore-Bohrungen.

Gewichtsverhältnis:

• Titan hat ein überlegenes Gewichtsverhältnis, was es zu einer leichteren Alternative zu anderen Metallen macht, insbesondere in Anwendungen wie Luft- und Raumfahrt und Automobilbau.Dies führt zu Kosteneinsparungen durch reduziertes Gewicht und verbesserte Kraftstoffeffizienz.

Leistung bei hohen Temperaturen

• Titanlegierungen wie Gr5 und Gr20 bieten eine hervorragende Leistung bei hohen Temperaturen, bieten Kriechfestigkeit und die Fähigkeit, in Wärmetauschern, Turbinenkomponenten,und Hochdruckanwendungen.

Biokompatibilität:

• Reines Titan (Gr2) und bestimmte Titanlegierungen (Gr7) sind biokompatibel, was sie ideal für medizinische Implantate wie orthopädische Geräte, Zahnimplantate und chirurgische Werkzeuge macht.Der Körper lehnt Titan nicht ab., die eine langfristige Implantation ermöglicht.

Haltbarkeit und Langlebigkeit:

• Titanium ist verschleiß-, müdungs- und korrosionsbeständig und sorgt so für eine lange Lebensdauer von Titanrohren, auch in extremen Umgebungen.Dies macht Titan eine kostengünstige Lösung im Laufe der Zeit, wodurch die Notwendigkeit von Ersatz- und Reparaturarbeiten verringert wird.

6. Anwendungen von Titanrohren:

Hier ist ein Blick darauf, wie ASTM B338 Gr5 und Gr7 Titandrohre wichtige Sektoren bedienen:

Luft- und Raumfahrt

• Titanium ist leicht und hochfester, weshalb es perfekt für den Einsatz in Flugzeug- und Raumfahrzeugkomponenten, einschließlich Flugzeugrüstungen, Flügeln und Motoren, geeignet ist.Gr5 wird häufig für Flugzeugteile verwendet, die hohen Belastungen und Temperaturen standhalten müssen.

Chemische Verarbeitung:

• Die Korrosionsbeständigkeit von Titan ist in chemischen Anlagen, die aggressive Stoffe wie Schwefelsäure, Chloride und Salzsäure verarbeiten, sehr vorteilhaft.Titandrohre der Gr. 7 werden in Wärmetauschern verwendet, Reaktoren und Rohrleitungen, die eine hohe Beständigkeit gegen aggressive Chemikalien erfordern.

Meeresindustrie:

• Die Meeresumgebung ist sehr korrosiv, und die Exposition gegenüber Meerwasser und Salz belastet die Materialien enorm.Korrosionsbeständigkeit in Salzwasser bieten und im Schiffbau verwendet werden, U-Bootkomponenten und Offshore-Ölplattformen.

Medizinische Behandlung:

• Die Biokompatibilität von Titan macht es zu einer idealen Wahl für medizinische Implantate wie Hüft- und Knieimplantate und Zahnimplantate.Seine Leichtigkeit und Festigkeit machen ihn für den menschlichen Körper komfortabel und funktionsfähig..

Öl- und Gasindustrie:

• Die Fähigkeit von Titan, hohem Druck und hohen Temperaturen standzuhalten, macht es für Offshore-Bohrungen und Erdölförderanwendungen entscheidend.Titandrohre der Klassen 5 und 7 werden in Unterwasserleitungen verwendet, Brunnenköpfe und Wärmetauscher.

7Chemische Zusammensetzung von ASME SB338 Ti Gr 2 Nahtlosrohr

8. Zusammenfassung des Herstellungsprozesses für Titanrohr

1. Vorbereitung des Rohstoffs: Titanschwamm wird zu Blöcken oder Ingots verarbeitet.
2. Extrusion oder Piercing: Die Schraube wird extrudiert oder durchbohrt, um einen hohlen Rohr zu bilden.
3. Plünderung (Kaltziehung): Durch das Kaltziehen werden die Rohrgröße und -stärke reduziert.
4. Wärmebehandlung: Das Rohr wird zum Ausbau seiner Eigenschaften gegossen oder in einer Lösung gegossen.
5. Größe und Geradigung: Das Rohr wird nach Maßgabe der Spezifikationen geradigt und geradigt.
6. Veredelung: Das Polieren, Beulen und die Oberflächenbehandlung verbessern die Oberflächenqualität.
7. Qualitätskontrolle und -prüfung: Rohre werden streng getestet, um sicherzustellen, dass sie den Normen entsprechen.
8. Verpackung und Versand: Die Rohre werden zur Lieferung an die Kunden vorbereitet.

Die Herstellung von Titanrohren beinhaltet eine Kombination aus Präzisionsbearbeitung, Wärmebehandlung,und Oberflächenbearbeitungstechniken, die sicherstellen, dass die Rohre den hohen Anforderungen für kritische Anwendungen entsprechenDieser Prozess führt zu Titanrohren, die eine hervorragende Festigkeit, Leichtgewicht und Korrosionsbeständigkeit bieten, was sie zu wesentlichen Komponenten für Industriezweige wie Luftfahrt,chemische Verarbeitung, und Meerestechnik.

9Titandurchmesser: