Шта је индустријски чисти титанијум
Индустријски или комерцијално чист титанијум је нелегирани титанијум рафинисан до контролисаних нивоа кисеоника, азота, гвожђа, угљеника и водоника. Испоручује се у разредима од 1 до 4, где број степена расте са садржајем кисеоника и гвожђа, а самим тим и са јачином. Материјал је дефинисан за облике производа стандардима као што су АСТМ Б265 за плоче, лимове и траке, АСТМ Б338 и АСТМ Б861 за цев и АСТМ Б348 за шипке и гредице, због чега се у документу о набавци увек мора навести и класа и облик производа.
Његова индустријска вредност произилази из комбинације особина које ниједан челик или алуминијум не достиже у исто време: висока специфична чврстоћа, одлична отпорност на корозију, немагнетно понашање и добра дуктилност и на собној и на криогеној температури.
Чврстоћа, дуктилност и специфична чврстоћа
Титанијум веома високе чистоће је мекан и изузетно дуктилан, са издужењем које достиже 50 до 60% и смањењем површине од 70 до 80%. Индустријске врсте садрже мале контролисане додатке међупросторних и металних нечистоћа, а ти додаци значајно подижу чврстоћу док задржавају корисну пластичност.
| Оцена | Затезна чврстоћа, мин | Граница течења, 0,2%, мин | Издужење, мин |
|---|---|---|---|
| 1. разред | 240 МПа | 138 МПа | 24% |
| 2. разред | 345 МПа | 275 МПа | 20% |
| 3. разред | 450 МПа | 380 МПа | 18% |
| 4. разред | 550 МПа | 483 МПа | 15% |
Ово су типични минимални захтеви за жарење наведени у АСТМ спецификацијама производа за релевантни облик. Густина титанијума је око 4,51 г/цм3, отприлике 57% од челика, тако да је однос чврстоће-и-тежине титанијумске цеви далеко већи од оне еквивалентне челичне цеви чак и када је апсолутна чврстоћа слична. Однос-према-затезању је такође висок, углавном између 0,70 и 0,95, што значи да се дизајн мора заснивати на попуштању, а не на крајњој чврстоћи и да је отпорност на деформацију током формирања значајна.
Отпорност на корозију и оксидни филм
Титанијум има јак афинитет за кисеоник и формира густ, приањајући оксидни филм који се одмах регенерише када је оштећен. Тај филм је разлог зашто је метал стабилан у оксидирајућим, неутралним и слабо редукујућим медијима, у води која садржи хлорид-и у многим киселинама, алкалијама и сланим растворима, где је бољи од нерђајућег челика и неколико-обојних метала. Исти филм такође објашњава зашто титанијум није нападнут од стране морске воде или раствора хлорида који изазивају питтинг у аустенитним нерђајућим челицима.
Термално и{0}}понашање при ниским температурама
| Стање | Понашање | Импликација обраде |
|---|---|---|
| Континуирана услуга, комерцијално чисте класе | Корисна снага задржана на око 300 степени | Изнад ове температуре, оксидација и пузање постају ограничавајући фактори |
| Загревање ваздуха изнад око 540 степени | Брз раст оксида и формирање алфа случаја | Користите вакуум или инертну атмосферу; затим уклоните контаминирани слој |
| Криогена услуга, до око -250 степени | Задржана је висока ударна чврстоћа, без преласка дуктилног-у-кртог | Погодно за течни гас и криогене цеви |
| Атмосфере које садрже{0}}водоник или влажне редукционе атмосфере | Ризик од сакупљања{0}} водоника и кртости | Забрањено је грејање водоником; чисти делови и суве пећи су обавезни |
Формирање, заваривање и обрада
Формирање и ковање: титанијум се може ковати, ваљати, екструдирати и штанцати, али његов висок принос-према-односу затезања и низак модул узрокују снажан повратни удар. Пећи које се користе за челик могу се користити за титанијум под условом да атмосфера остане неутрална или благо оксидира.
Заваривање: комерцијално чист титанијум добро завари, а чврстоћа споја, дуктилност и отпорност на корозију су слични онима основног метала. Заваривање гасним волфрамовим луком са потпуном аргоном, укључујући заштиту од повлачења и позади, је стандардни метод за спречавање контаминације.
Машинска обрада: титанијум има висок коефицијент трења и ниску топлотну проводљивост, тако да се топлота концентрише на ивици сечења и брзо је омекшава. Метал је такође хемијски активан на температури и има тенденцију да приања за алат, стварајући нагомилано-хабање ивица. Користите оштре, правилно одабране алате, умерене брзине и издашно хлађење.
Припрема површине: очистите делове од масти, отисака прстију и гвожђа пре заваривања или загревања, јер ови остаци изазивају и порозност и апсорпцију водоника.
Често постављана питања
П: Шта значи индустријски чисти титанијум?
То је нелегирани титанијум са контролисаним нивоом нечистоћа, који се испоручује у разредима 1 до 4. Виши разреди садрже више кисеоника и гвожђа, што повећава снагу и смањује дуктилност.
П: Зашто је титанијумска цев јача од челичне цеви исте тежине?
Титанијум има густину од око 4,51 г/цм3, отприлике 57% челика, тако да је за исту масу титанијумски пресек дебљи и тврђи у раду, док задржава упоредиву апсолутну чврстоћу.
П: Може ли се титанијум заварити као нерђајући челик?
Процес заваривања је сличан, али је контрола контаминације строжа. Заваривање у гасном волфрамовом луку под потпуном аргоном заштитом, са пратећим и пратећим гасом, потребно је за заштиту врућег метала од кисеоника, азота и водоника.
П: Зашто је титанијум тешко обрађивати?
Ниска топлотна проводљивост концентрише топлоту на ивици сечења, висок коефицијент трења узрокује приањање и нагомилано хабање{0}}ивице, а низак модул еластичности производи вибрације. Оштар алат, ниже брзине сечења и ефикасно хлађење су стандардне противмере.
П: Да ли је титанијум погодан за рад на ниским{0}}температурама?
Да. Комерцијално чист титанијум задржава високу отпорност на удар до око -250 степени без дуктилног-преласка у крто, што га чини погодним за примену у криогеним цевима и течним гасовима.
П: Који стандард треба навести при наручивању титанијумске цеви?
Наведите и разред и форму. Заварене цеви се обично наручују према АСТМ Б338, а бешавне цеви према АСТМ Б861, док плоча, лим и трака прате АСТМ Б265 и шипка прате АСТМ Б348.
