ASTM B338 lớp 9 ống titan ống titan với đúc và in hoặc chế biến cơ khí

ASTM B338 lớp 7 lớp 9 ống titan ống titan với đúc và ép hoặc chế biến cơ khí

Titanium và hợp kim của nó đã trở thành vật liệu không thể thiếu trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau, cung cấp sự kết hợp của sức mạnh đặc biệt, tính chất nhẹ và khả năng chống ăn mòn xuất sắc.Khi được sử dụng dưới dạng ống và ống titan, chúng mang lại những lợi thế độc đáo cho một loạt các ứng dụng công nghiệp đòi hỏi độ bền và khả năng chống lại môi trường khắc nghiệt.Bài này sẽ thảo luận về các tính năng chính và sử dụng ống titan tinh khiết, ống titan và ống hợp kim titan theo tiêu chuẩn ASTM B338, đặc biệt là lớp Gr5 và Gr7, và khám phá cách chúng đáp ứng nhu cầu của các ngành công nghiệp khác nhau.

1. ASTM B338: Tổng quan

ASTM B338 phác thảo các thông số kỹ thuật cho các ống titan được thiết kế cho các ứng dụng chống ăn mòn chung và bao gồm các ống titan và hợp kim titan được sử dụng trong nhiều môi trường khác nhau,bao gồm trong chế biến hóa học, ngành công nghiệp hàng hải và hàng không vũ trụ.

Tiêu chuẩn áp dụng cho các ống không may và hàn, và các ống thường được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi khả năng chống ăn mòn cao, độ bền nhẹ và độ bền.

2Ti-Ti-0.15Pd

Titanium lớp 7 là titan tinh khiết (Cấp 2) hợp kim với palladium (0,12% đến 0,25%).đặc biệt là trong môi trường ăn mòn cao như bể thông khí hoặc ứng dụng xử lý clo.

Thành phần hóa học:

• Ti-tan (Ti): Trình cân
• Palladium (Pd): 0,12% ∼0,25%

Tính chất:

• Chống ăn mòn: Chống ăn mòn cực cao trong cả axit oxy hóa và giảm, bao gồm axit hydrofluoric, clo và clorua.
• Sức mạnh: Tương tự như Titanium lớp 2 nhưng có khả năng chống ăn mòn cao hơn.
• Ứng dụng: Ứng dụng hàng hải, hóa học và hàng không vũ trụ, cũng như bộ trao đổi nhiệt và lò phản ứng trong ngành công nghiệp hóa học.

Tính chất cơ học:

• Độ bền kéo: 50-70 ksi (345-485 MPa)
• Sức mạnh năng suất: 40-60 ksi (275-415 MPa)
• Độ kéo dài: ~ 20% phút

3Ti-tan lớp 9 (Ti-3Al-2.5V)

Titanium lớp 9 là hợp kim của titan và hai nguyên tố khác: nhôm (3%) và vanadi (2.5%).Hợp kim này cung cấp sức mạnh cải thiện so với titan tinh khiết (Hạng 2) trong khi duy trì khả năng chống ăn mòn tuyệt vờiNó là một trong những hợp kim titan phổ biến nhất để sử dụng trong các ứng dụng hàng không vũ trụ, hàng hải và thiết bị thể thao.

Thành phần hóa học:

• Ti-tan (Ti): Trình cân
• Nhôm (Al): 3%
• Vanadi (V): 2,5%

Tính chất:

• Sức mạnh: Sức mạnh kéo cao hơn và chống mệt mỏi tốt hơn titan tinh khiết (Hạng 2).
• Chống ăn mòn: Tốt trong nước biển và môi trường giàu clorua.
• Ứng dụng: Hàng không vũ trụ, thiết bị y tế, thiết bị thể thao và các ứng dụng hiệu suất cao đòi hỏi vật liệu nhẹ với độ bền cao.

Tính chất cơ học:

• Độ bền kéo: 80-100 ksi (550-690 MPa)
• Sức mạnh năng suất: 70-90 ksi (485-620 MPa)
• Độ kéo dài: ~ 15% phút

4. Tiến trình sản xuất ống titan: rèn, in và chế biến cơ khí

Các ống titan trong ASTM B338 lớp 7 và lớp 9 có thể được sản xuất thông qua một số quy trình, bao gồm rèn, ép và chế biến cơ khí.Dưới đây là một tóm tắt của mỗi quy trình và vai trò của nó trong sản xuất ống titan:

Phép rèn

Titanium Forging là quá trình tạo hình các viên titan bằng cách sưởi ấm và áp dụng áp lực.

• Quá trình:

  • Hợp kim titan được nung nóng đến nhiệt độ từ 800 °C đến 1200 °C (tùy thuộc vào lớp).
  • Các billet nóng sau đó được đặt trong một máy ép rèn, nơi nó được định hình thành hình dạng mong muốn (chẳng hạn như một ống trống hoặc một billet rắn để gia công thêm).
  • Titanium rèn thường được làm thành các thanh hoặc hình thức trước mà sau đó có thể được ép ra hoặc cướp để tạo ra các đường ống và ống liền mạch.

• Lợi ích:

  • Cải thiện tính chất vật liệu (như sức mạnh và độ dẻo dai) do tinh chỉnh cấu trúc vi mô.
  • Độ bền kéo và độ bền cao hơn so với các phương pháp khác.

Bấm (bấm cơ khí)

• Bấm cơ khí là một phương pháp khác được sử dụng trong việc hình thành ban đầu các ống titan.

• Quá trình:

  • Hợp kim titan được nung nóng đến nhiệt độ cao và đặt trong khuôn.
  • Máy báo áp dụng lực điều khiển để tạo thành hình dạng ống, làm giảm đường kính và độ dày tường của ống.

• Lợi ích:

  • Thích hợp cho sản xuất hàng loạt các ống titan.
  • Giúp tạo ra các ống có tường mỏng với kích thước đồng đều.
  • Nó có thể được sử dụng cho cả ống hàn và ống liền mạch.

Xử lý cơ khí (bao gồm vẽ lạnh, lột và xử lý nhiệt)

Sau khi hình thành ống ban đầu, xử lý cơ học như vẽ lạnh và cướp được sử dụng để đạt được kích thước chính xác cần thiết cho sản phẩm ống titan cuối cùng.

• Hình vẽ lạnh: ống titan được kéo qua một loạt các đốm ở nhiệt độ phòng, làm giảm đường kính và tăng chiều dài.Quá trình này cũng giúp tăng cường sức mạnh và cải thiện bề mặt của ống.

• Thiết bị tháo lắp: Một quá trình được sử dụng để giảm đường kính và độ dày của một ống titan.

• Điều trị nhiệt: Sau khi chế biến cơ khí, ống titan thường được điều trị nhiệt (như ủ) để giảm căng thẳng bên trong, cải thiện độ dẻo dai,và tăng cường tính chất cơ học của nó.

• Kết thúc bề mặt: Bụi cũng có thể được đánh bóng, thụ động hoặc các phương pháp xử lý bề mặt khác để cải thiện khả năng chống ăn mòn và ngoại hình thẩm mỹ.

5Lợi ích của ống và ống titanium:

Các ống và ống titan, đặc biệt là những ống được làm từ Gr2, Gr5 và Gr7, cung cấp một số lợi thế chính so với các vật liệu truyền thống như thép không gỉ, thép carbon và hợp kim khác.Những lợi ích này bao gồm::

Kháng ăn mòn:

• Titanium thể hiện khả năng chống ăn mòn xuất sắc trong hầu hết các môi trường hung hăng, bao gồm nước biển, dung dịch axit và các hợp chất chứa clorua.Tính chất này làm cho nó lý tưởng cho các ngành công nghiệp như chế biến hóa chất, khoan biển và ngoài khơi.

Tỷ lệ sức mạnh so với trọng lượng:

• Titanium có tỷ lệ sức mạnh so với trọng lượng vượt trội, làm cho nó trở thành một sự thay thế nhẹ hơn cho các kim loại khác, đặc biệt là trong các ứng dụng như hàng không vũ trụ và kỹ thuật ô tô.Điều này dẫn đến tiết kiệm chi phí do giảm trọng lượng và cải thiện hiệu quả nhiên liệu.

Hiệu suất nhiệt độ cao:

• Hợp kim titan như Gr5 và Gr20 cung cấp hiệu suất tuyệt vời dưới nhiệt độ cao, cung cấp khả năng chống trượt và khả năng hoạt động trong bộ trao đổi nhiệt, các thành phần tuabin,và các ứng dụng áp suất cao.

Tương thích sinh học:

• Titanium tinh khiết (Gr2) và một số hợp kim titanium (Gr7) tương thích sinh học, làm cho chúng lý tưởng cho cấy ghép y tế như thiết bị chỉnh hình, cấy ghép nha khoa và dụng cụ phẫu thuật.Cơ thể không loại bỏ titanium, cho phép cấy ghép lâu dài.

Độ bền và tuổi thọ:

• Titanium chống mài mòn, mệt mỏi và ăn mòn, đảm bảo rằng ống và ống titan có tuổi thọ dài, ngay cả trong môi trường khắc nghiệt.Điều này làm cho titanium một giải pháp hiệu quả về chi phí theo thời gian, giảm nhu cầu thay thế và sửa chữa.

6Ứng dụng của ống và ống titan:

Các đường ống và ống titan được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau.

Không gian:

• Tính chất nhẹ và mạnh mẽ của titanium làm cho nó hoàn hảo để sử dụng trong các thành phần máy bay và tàu vũ trụ, bao gồm khung máy bay, cánh và động cơ.Gr5 được sử dụng rộng rãi cho các bộ phận máy bay cần phải chịu được căng thẳng và nhiệt độ cao.

Xử lý hóa học:

• Khả năng chống ăn mòn của titan rất có lợi trong các nhà máy hóa học xử lý các chất gây hấn như axit sulfuric, clorua và axit clorua.Các ống titan Gr7 được sử dụng trong máy trao đổi nhiệt, lò phản ứng và hệ thống đường ống đòi hỏi khả năng chống lại các hóa chất hung hăng cao.

Ngành công nghiệp biển:

• Môi trường biển rất ăn mòn, với việc tiếp xúc với nước biển và muối gây ra áp lực to lớn đối với vật liệu.cung cấp khả năng chống ăn mòn trong nước mặn và được sử dụng trong đóng tàu, các bộ phận tàu ngầm, và các nền tảng dầu ngoài khơi.

Y tế:

• Tính tương thích sinh học của titanium làm cho nó trở thành sự lựa chọn lý tưởng cho cấy ghép y tế như thay thế hông, cấy ghép đầu gối và cấy ghép răng.Tính chất nhẹ và mạnh mẽ của nó làm cho nó thoải mái và chức năng trong cơ thể con người.

Ngành dầu khí:

• Khả năng chống lại môi trường áp suất cao và nhiệt độ cao làm cho titanium rất quan trọng cho các ứng dụng khoan ngoài khơi và khai thác dầu mỏ.Các đường ống titan Gr5 và Gr7 được sử dụng trong các đường ống ngầm, đầu giếng, và bộ trao đổi nhiệt.

7. Thành phần hóa học của ASME SB338 Ti Gr 2 ống liền mạch

8. Tóm tắt của quy trình sản xuất ống titan

1. Việc chuẩn bị nguyên liệu thô: Xốp titan được chế biến thành viên hoặc thỏi.
2. Xô ra hoặc đâm: Các billet được xô ra hoặc đâm để tạo thành một ống rỗng.
3. Lấy cướp (Lấy lạnh): Khối ống được giảm kích thước và độ dày thông qua vẽ lạnh.
4. Điều trị bằng nhiệt: Bụi được sơn hoặc sơn dung dịch để tăng tính chất.
5. Kích thước và thẳng: ống được kích thước và thẳng để đáp ứng các thông số kỹ thuật.
6. Kết thúc: Làm bóng, làm cong và xử lý bề mặt cải thiện chất lượng bề mặt.
7. Kiểm soát chất lượng và thử nghiệm: Các đường ống được kiểm tra nghiêm ngặt để đảm bảo chúng đáp ứng các tiêu chuẩn.
8. Bao bì và vận chuyển: Các ống được chuẩn bị để giao cho khách hàng.

Việc sản xuất ống titan liên quan đến sự kết hợp của gia công chính xác, xử lý nhiệt,và kỹ thuật hoàn thiện bề mặt đảm bảo các đường ống đáp ứng các tiêu chuẩn cao được yêu cầu cho các ứng dụng quan trọngQuá trình này dẫn đến các ống titan cung cấp sức mạnh xuất sắc, tính chất nhẹ và khả năng chống ăn mòn, làm cho chúng trở thành thành phần thiết yếu cho các ngành công nghiệp như hàng không vũ trụ,chế biến hóa học, và kỹ thuật biển.

9. Titanium Tube kích thước: