Titanium-Rohr Grad 9 ASTM B338 Hochtemperatur

Titan-9 Rohr ASTM B338 Hochtemperatur

Grade 9 oder Ti-3Al-2.5V existiert, weil reines Titan bei Hitze schwach wird, aber die vollständige Ti-6Al-4V-Legierung schwierig in dünnwandige Rohre zu ziehen ist. Die Zugabe von 3 Prozent Aluminium und 2,5 Prozent Vanadium erhöht die Festigkeit auf etwa 620 MPa Zugfestigkeit, während genügend Duktilität für Kaltpilgern und Biegen erhalten bleibt. Dieses Rohr ist nahtlos nach ASTM B338 in Außendurchmessern von 10 mm bis 57 mm, geglüht für den Einsatz, wo die Leitung warm läuft.

Wo Grade 9 zwischen Gr2 und Gr5 liegt

Grade 2 bietet etwa 345 MPa Zugfestigkeit und 275 MPa Streckgrenze, mit ausgezeichneter Duktilität und Korrosionsbeständigkeit. Grade 5, Ti-6Al-4V, erreicht 895 MPa Zugfestigkeit und 828 MPa Streckgrenze, ist aber steif in der Formgebung und erfordert Warmumformung für dünne Wände. Grade 9 liegt dazwischen bei etwa 620 MPa Zugfestigkeit und 483 MPa Streckgrenze mit 15 Prozent Dehnung, so dass es bei gleicher Wandstärke etwa doppelt so viel Druck wie Grade 2 tragen kann und immer noch kalt gezogen, gebogen und auf Standard-Rohrwerkzeugen aufgeweitet werden kann.

Rohrdaten

Festigkeit, die Hitze übersteht

Titan behält seinen Modul bei höheren Temperaturen als Aluminium und seine Festigkeit bei höheren Temperaturen als die meisten Edelstahlgüten vergleichbarer Kosten. Grade 9 wird normalerweise bis etwa 300 °C im Dauerbetrieb verwendet; darüber hinaus wird Kriechen zum Bemessungsfall anstelle der Zugfestigkeit, und die zulässige Spannung muss dem geltenden Code entnommen werden und nicht dem Datenblatt bei Raumtemperatur. Die Wärmeausdehnung beträgt etwa 9 µm/mK, geringer als bei Edelstahl, so dass sich eine heiße Leitung an den Stützen weniger bewegt und weniger Belastung auf Flanschverbindungen ausübt.

Titan widersteht auch Oxidation nur, solange ein intakter Oxidfilm vorhanden ist. An der Luft bleibt der Film bis etwa 600 °C schützend, aber in Hochsauerstoff- oder wasserstoffhaltigen Strömen sind die Einsatzgrenzen viel niedriger und sollten gegen die Flüssigkeit und nicht gegen die Spitzentemperatur geprüft werden.

Schmieden, Pressen und Kaltumformung

Rohre für Druckleitungen werden oft durch Schmieden und Pressen der Enden fertiggestellt, dann wird die Verbindungsdetail bearbeitet, so dass die Kornfluss der Form folgt, anstatt darüber geschnitten zu werden. Kaltgezogene Rohre werden zwischen den Durchgängen geglüht, und jede Biegung oder Aufweitung sollte von einer Spannungsentlastung gefolgt werden, wenn die Leitung Vibrationen oder thermischen Zyklen ausgesetzt ist. Schneiden, Entgraten und Markieren erfolgen mit speziellen Titanwerkzeugen, um Eisen in der Oberfläche zu vermeiden.

Wo es verwendet wird

Hydraulikleitungen in der Luft- und Raumfahrt sind die klassische Anwendung, wo ein Grade 9 Rohr 3000 psi bei einem Bruchteil des Gewichts von Stahl trägt. Das gleiche Rohr findet sich in Instrumenten- und Impulsleitungen, Offshore-Hydrauliksystemen, medizinischen Gasverteilern und Hochleistungsfahrradrahmen sowie in Chemieanlagen, wo Grade 2 eine stärkere Wandstärke benötigen würde, um den Druck zu halten.

Bestellung und Verpackung

Außendurchmesser, Wandstärke, Gütegrad, Zustand und Prüfpaket angeben, z. B. 25 mm x 1,5 mm Grade 9 ASTM B338 geglüht, wirbelstromgeprüft, 6000 mm gerade Länge. Rohre werden in Holzkisten mit Kunststoffkappen versendet, und jede Kiste trägt die Chargennummer und das Mill-Zertifikat, so dass das Material bei Erhalt rückverfolgbar ist.

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