Titani de grau 2 vs grau 12 per a enginyeria marina: quina hauríeu de triar?

Sovint ens fan una pregunta: quan seleccioneu titani per a enginyeria marina, hauríeu de triar el grau 2 o el grau 12? Aquesta pregunta apareix molt més sovint que gairebé qualsevol altra pregunta de selecció de material de titani-.

Tots dos graus s'utilitzen àmpliament en ambients d'aigua de mar. Tots dos ofereixen una excel·lent resistència a la corrosió i una bona soldabilitat. Tanmateix, el titani de grau 2 i grau 12 no són intercanviables per a totes les aplicacions.

Si trieu el grau 12 quan no necessiteu el seu rendiment addicional, podeu pagar més del necessari. D'altra banda, si les vostres condicions de funcionament són massa agressives per al grau 2, triar el grau equivocat podria augmentar el risc de corrosió prematura o escurçar la vida útil.

En aquesta guia, compararàsTitani de grau 2 vs grau 12en termes de propietats mecàniques, resistència a la corrosió de l'aigua de mar, resistència, soldabilitat, conformabilitat, cost i aplicacions marines típiques. Més important encara, aprendràs quin grau de titani és més adequat per al teu projecte específic d'enginyeria marina.

Si busqueu barres de titani per al vostre projecte marí, també podeu revisar el nostreGamma de productes de barra / vareta de titani.

El grau 2 és titani comercialment pur. Conté més del 99% de titani, amb quantitats controlades d'oxigen, ferro, carboni, nitrogen, hidrogen i altres elements.

El grau 12 es basa en titani comercialment pur, però conté dues addicions d'aliatge intencionals: aproximadament 0,6-0,9% de níquel (Ni) i 0,2-0,4% de molibdè (Mo). ASTM identifica el grau 12 com a Ti-0,3Mo-0,8Ni / UNS R53400.

Tot i que la quantitat total d'elements d'aliatge és relativament petita, aquestes addicions poden millorar significativament el rendiment en determinats entorns corrosius exigents.

Per què s'afegeix níquel?

El níquel ajuda a millorar la resistència a la corrosió del titani en determinats entorns que contenen-clorur i que redueixen. En particular, contribueix a una millor resistència a la corrosió de les esquerdes en salmorres calentes en comparació amb el titani comercialment pur.

Això esdevé important quan el vostre equip marí conté connexions de brida, zones roscades, juntes o altres geometries on es poden desenvolupar condicions estancades i esgotades d'oxigen-.

Per què s'afegeix molibdè?

El molibdè millora la resistència del titani en determinats entorns reductors i àcids i contribueix a millorar la resistència a la corrosió localitzada.

La combinació de Ni + Mo permet que el grau 12 conservi l'excel·lent resistència a la corrosió associada al titani alhora que proporciona un rendiment addicional en entorns seleccionats de clorur d'alta temperatura-i reductors.

Per aquest motiu, sovint es considera el grau 12 quan el titani de grau 2 no proporciona prou corrosió ni un marge de propietat mecànica-per a les condicions reals de servei.

Un dels principals avantatges del grau 12 és la seva resistència mecànica mínima més alta en comparació amb el grau 2.

Aquests valors mínims estan associats amb els requisits de materials ASTM B348 per als graus respectius.

Aleshores, quan importa realment aquesta diferència de força?

Si esteu dissenyant equips d'alta-pressió, components que contenen pressió-o sistemes d'alta-temperatura, la resistència més alta del grau 12 us pot permetre utilitzar seccions més primes quan ho permeti el codi de disseny aplicable.

Tot i que el grau 12 té un preu de material més elevat, reduir el gruix de la paret pot reduir potencialment el requisit total de material i, per tant, millorar l'economia global del projecte.

Tanmateix, si esteu dissenyant canonades d'aigua de mar convencionals, intercanviadors de calor, condensadors o altres equips que funcionen a temperatures i pressions moderades, és possible que el grau 2 ja proporcioni una resistència suficient.

Una resistència més alta només és un avantatge quan el vostre disseny ho requereix realment.

Tots dos graus funcionen bé a l'aigua de mar-ambiental. El grau 2 presenta una taxa de corrosió inferior a 0,0001 mm/any en aigua de mar natural, demostrant una resistència a la corrosió excepcional en entorns d'aigua de mar ambiental. El grau 12 proporciona una resistència a la corrosió comparable al grau 2 a temperatura ambient, alhora que ofereix marges de seguretat addicionals en entorns més exigents.

En entorns d'aigua de mar calenta i d'ions d'alt-clorur-, la diferència de rendiment entre els dos graus esdevé més significativa. El grau 2 normalment presenta una bona resistència a la corrosió de les esquerdes a temperatures de l'aigua de mar per sota dels 82 graus aproximadament; tanmateix, el risc de corrosió de les esquerdes augmenta a mesura que augmenta la temperatura, especialment en entorns estancats, que contenen escletxes-o contaminats. El grau 12 demostra una resistència encara més gran a la corrosió de les esquerdes; en condicions de prova específiques, quan el pH és superior a 2, pot romandre resistent a la corrosió de les esquerdes a temperatures d'aproximadament 240 graus. A més, els estudis han avaluat el rendiment del grau 12 en una solució de NaCl neutra de 0,27 mol/L a temperatures de fins a 120 graus.

En entorns àcids reductors, el grau 12 també supera el grau 2. En l'ebullició de l'àcid clorhídric, el grau 2 pot suportar una concentració d'aproximadament el 0,1%, mentre que el grau 12 pot suportar una concentració d'aproximadament l'1%.

Tots dos graus ofereixen una excel·lent soldabilitat i es poden utilitzar amb processos habituals de soldadura de titani com ara TIG i MIG quan s'utilitzen procediments de soldadura i blindatge adequats.

El grau 2 té una ductilitat més alta, amb un allargament normalment al voltant del 20% com a mínim segons els requisits ASTM B348, en comparació amb aproximadament el 18% del grau 12.

Això fa que el grau 2 sigui especialment atractiu quan necessiteu:

• Formació complexa en fred
• Doblar
• Fabricació de components de canonades
• Formació més fàcil a temperatura ambient
• Bona ductilitat durant la fabricació

El grau 12 té una ductilitat lleugerament inferior, però proporciona una major resistència i un millor rendiment a la corrosió en entorns exigents seleccionats.

Per a la majoria de les aplicacions d'enginyeria marina-incloses les canonades d'aigua de mar, les brides, els intercanviadors de calor i els equips fabricats-ambdós graus es poden processar mitjançant pràctiques establertes de fabricació i soldadura de titani.

En general, hauríeu de tenir en compte el titani de grau 2 quan:

• La temperatura de l'aigua del mar és de les condicions ambientals a aproximadament 80 graus (180 graus F) o menys
• El flux d'aigua de mar és continu i ben controlat
• El vostre sistema no conté zones estancades greus ni escletxes estretes
• Esteu dissenyant sistemes convencionals de canonades d'aigua de mar o d'intercanviador de calor
• El cost és una consideració important
• No necessiteu la resistència addicional o el marge de corrosió del grau 12
• Necessiteu una formació en fred més complexa
• Voleu un grau de titani ben establert-i àmpliament utilitzat per a aplicacions marines

Heu de tenir en compte el titani de grau 12 quan:

• La temperatura de l'aigua del mar és d'aproximadament 80 graus (180 graus F)
• El vostre disseny conté zones estancades o esquerdes estretes
• Teniu connexions de brida, roscats o juntes on la corrosió localitzada pot ser un problema
• La teva aigua de mar conté concentracions elevades de clorur
• La teva aigua de mar està contaminada o químicament agressiva
• Esteu treballant amb salmorra calenta
• Necessites una major resistència mecànica
• Esteu dissenyant equips-de més alta pressió
• Voleu avaluar seccions de paret més primes quan ho permeti el codi de disseny aplicable
• El vostre sistema combina el servei marítim amb el processament químic
• El vostre equip està exposat a determinats ambients àcids reductors

El punt clau és que no hauríeu de triar el grau 12 simplement perquè el vostre projecte està classificat com a "marí".En lloc d'això, hauríeu de mirar les condicions de funcionament reals del vostre sistema.

Cada projecte d'enginyeria marina és diferent.

La temperatura de l'aigua de mar, la velocitat del flux, la concentració de clorur, el pH, la pressió de funcionament, la geometria del sistema, el disseny de les esquerdes i el medi de servei poden afectar el grau de titani més adequat.

Abans d'especificar el Grau 2 o el Grau 12, per tant, hauríeu d'avaluar l'entorn operatiu complet en lloc de seleccionar una qualificació basant-se només en el nom de l'aplicació.

A ZC Titanium, fabriquem i subministrem barres de titani, peces forjades de titani i elements de fixació de titani, amb el grau 2 i el grau 12 disponibles per a diferents aplicacions industrials i marines.

Podeu enviar-nos el vostre grau de material, dimensions, quantitat, estàndard aplicable, temperatura de funcionament i detalls de l'aplicació. Podem ajudar-vos a avaluar el grau de titani adequat i les especificacions del producte per al vostre projecte.

Telèfon: +8613809172622

Obteniu un pressupost:info@zctitanium.com
Suport tècnic:wanggang@zctitanium.com