Kami sering ditanya satu soalan: apabila memilih titanium untuk kejuruteraan marin, adakah anda perlu memilih Gred 2 atau Gred 12? Soalan ini lebih kerap timbul daripada hampir semua soalan pemilihan bahan titanium-yang lain.
Kedua-dua gred digunakan secara meluas dalam persekitaran air laut. Kedua-duanya menawarkan rintangan kakisan yang sangat baik dan kebolehkimpalan yang baik. Walau bagaimanapun, titanium Gred 2 dan Gred 12 tidak boleh ditukar ganti untuk setiap permohonan.
Jika anda memilih Gred 12 apabila anda tidak memerlukan prestasi tambahannya, anda boleh membayar lebih daripada yang diperlukan. Sebaliknya, jika keadaan operasi anda terlalu agresif untuk Gred 2, memilih gred yang salah boleh meningkatkan risiko hakisan pramatang atau memendekkan hayat perkhidmatan.
Dalam panduan ini, anda akan membandingkanGred 2 vs Gred 12 titaniumdari segi sifat mekanikal, rintangan kakisan air laut, kekuatan, kebolehkimpalan, kebolehbentukan, kos, dan aplikasi marin biasa. Lebih penting lagi, anda akan mengetahui gred titanium yang lebih sesuai untuk projek kejuruteraan marin khusus anda.
1. Gred 2 vs Gred 12 Titanium: Perbandingan Pantas
|
Perbandingan |
||
|
Jenis bahan |
Titanium tulen secara komersial (CP Titanium) |
Aloi titanium Ti-0.3Mo-0.8Ni |
|
Penamaan UNS |
R50400 |
R53400 |
|
Ketumpatan |
4.51 g/cm³ |
4.51 g/cm³ |
|
Kekonduksian terma |
~22 W/m·K |
~19–21 W/m·K |
|
Suhu bilik-tahan kakisan air laut |
Cemerlang |
Cemerlang |
|
Air garam panas / kakisan celah |
Baik; memerlukan penilaian yang teliti dalam perkhidmatan-suhu tinggi yang teruk |
Lebih sesuai dengan keadaan kakisan-panas dan celah-yang lebih mencabar |
|
Kebolehkimpalan |
Cemerlang |
Cemerlang |
|
Kos bahan |
Lebih rendah |
Biasanya lebih tinggi |
|
Aplikasi-suhu / tinggi-tinggi |
Mungkin memerlukan ketebalan dinding yang lebih besar bergantung pada reka bentuk |
Kekuatan yang lebih tinggi boleh menyokong bahagian yang lebih nipis dalam reka bentuk yang sesuai |
Jika anda mendapatkan bar titanium untuk projek marin anda, anda juga boleh menyemak kamiRangkaian produk Titanium Bar / Rod.
2. Apakah Perbezaan Utama Antara Titanium Gred 2 dan Gred 12?
Gred 2 ialah titanium tulen secara komersial. Ia mengandungi lebih daripada 99% titanium, dengan jumlah terkawal oksigen, besi, karbon, nitrogen, hidrogen dan unsur-unsur lain.
Gred 12 adalah berasaskan titanium tulen secara komersial tetapi mengandungi dua penambahan pengaloian yang disengajakan: kira-kira 0.6–0.9% nikel (Ni) dan 0.2–0.4% molibdenum (Mo). ASTM mengenal pasti Gred 12 sebagai Ti-0.3Mo-0.8Ni / UNS R53400.
Walaupun jumlah keseluruhan unsur pengaloian agak kecil, penambahan ini boleh meningkatkan prestasi dengan ketara dalam persekitaran menghakis yang menuntut tertentu.
Mengapa nikel ditambah?
Nikel membantu meningkatkan rintangan kakisan titanium dalam persekitaran-yang mengandungi dan mengurangkan klorida tertentu. Khususnya, ia menyumbang kepada ketahanan yang lebih baik terhadap kakisan celah dalam air garam panas berbanding dengan titanium tulen secara komersial.
Ini menjadi penting apabila peralatan marin anda mengandungi sambungan bebibir, kawasan berulir, gasket atau geometri lain di mana keadaan bertakung, oksigen-kehabisan boleh berkembang.
Mengapa molibdenum ditambah?
Molibdenum meningkatkan rintangan titanium dalam persekitaran pengurangan dan berasid tertentu dan menyumbang kepada ketahanan yang lebih baik terhadap kakisan setempat.
Gabungan Ni + Mo membolehkan Gred 12 mengekalkan rintangan kakisan yang sangat baik yang dikaitkan dengan titanium sambil memberikan prestasi tambahan dalam-suhu tinggi klorida terpilih dan persekitaran pengurangan.
Atas sebab ini, Gred 12 sering dipertimbangkan apabila titanium Gred 2 tidak memberikan kakisan atau -margin harta mekanikal yang mencukupi untuk keadaan perkhidmatan sebenar.
3. Sifat Mekanikal: Bilakah Perbezaan Kekuatan Penting?
Salah satu kelebihan utama Gred 12 ialah kekuatan mekanikal minimumnya yang lebih tinggi berbanding dengan Gred 2.
|
Harta Mekanikal |
Darjah 2 |
Darjah 12 |
Bertambah |
|
Kekuatan hasil minimum |
275 MPa |
345 MPa |
+25% |
|
Kekuatan tegangan minimum |
345 MPa |
483 MPa |
+40% |
Nilai minimum ini dikaitkan dengan keperluan bahan ASTM B348 untuk gred masing-masing.
Jadi bilakah perbezaan kekuatan ini sebenarnya penting?
Jika anda mereka bentuk-peralatan tekanan tinggi, komponen-tekanan atau sistem suhu tinggi-, kekuatan Gred 12 yang lebih tinggi mungkin membolehkan anda menggunakan bahagian yang lebih nipis jika dibenarkan oleh kod reka bentuk yang berkenaan.
Walaupun Gred 12 mempunyai harga bahan yang lebih tinggi, mengurangkan ketebalan dinding berpotensi mengurangkan jumlah keperluan bahan dan oleh itu meningkatkan ekonomi keseluruhan projek.
Walau bagaimanapun, jika anda mereka bentuk paip air laut konvensional, penukar haba, pemeluwap atau peralatan lain yang beroperasi pada suhu dan tekanan sederhana, Gred 2 mungkin sudah memberikan kekuatan yang mencukupi.
Kekuatan yang lebih tinggi hanyalah kelebihan apabila reka bentuk anda benar-benar memerlukannya.
4. Perbandingan Rintangan Kakisan
Kedua-dua gred berprestasi baik dalam-air laut bersuhu ambien. Gred 2 mempamerkan kadar kakisan kurang daripada 0.0001 mm/tahun dalam air laut semulajadi, menunjukkan rintangan kakisan yang luar biasa dalam persekitaran air laut ambien. Gred 12 memberikan rintangan kakisan yang setanding dengan Gred 2 pada suhu ambien, sambil menawarkan margin keselamatan tambahan dalam persekitaran yang lebih mencabar.
Dalam air laut panas dan persekitaran ion-klorida-tinggi, perbezaan prestasi antara dua gred menjadi paling ketara. Gred 2 biasanya menunjukkan ketahanan yang baik terhadap kakisan celah pada suhu air laut di bawah lebih kurang 82 darjah; walau bagaimanapun, risiko hakisan celah meningkat apabila suhu meningkat, terutamanya dalam persekitaran air laut yang bertakung,{5}}mengandungi celah atau tercemar. Gred 12 menunjukkan rintangan yang lebih tinggi terhadap kakisan celah; di bawah keadaan ujian tertentu, apabila pH lebih besar daripada 2, ia boleh kekal tahan terhadap kakisan celah pada suhu kira-kira 240 darjah . Tambahan pula, kajian telah menilai prestasi Gred 12 dalam larutan NaCl neutral 0.27 mol/L pada suhu sehingga 120 darjah .
Dalam mengurangkan persekitaran asid, Gred 12 juga mengatasi Gred 2. Dalam mendidih asid hidroklorik, Gred 2 boleh menahan kepekatan kira-kira 0.1%, manakala Gred 12 boleh menahan kepekatan kira-kira 1%.
5. Kebolehkimpalan dan Kebolehbentukan
Kedua-dua gred menawarkan kebolehkimpalan yang sangat baik dan boleh digunakan dengan proses kimpalan titanium biasa seperti TIG dan MIG apabila prosedur perisai dan kimpalan yang sesuai digunakan.
Gred 2 mempunyai kemuluran yang lebih tinggi, dengan pemanjangan biasanya sekitar 20% minimum di bawah keperluan ASTM B348, berbanding dengan kira-kira 18% untuk Gred 12.
Ini menjadikan Gred 2 sangat menarik apabila anda memerlukan:
- Pembentukan sejuk yang kompleks
- Membongkok
- Pembuatan komponen paip
- Lebih mudah dibentuk pada suhu bilik
- Kemuluran yang baik semasa pembuatan
Gred 12 mempunyai kemuluran yang lebih rendah sedikit tetapi memberikan kekuatan yang lebih tinggi dan prestasi kakisan yang lebih baik dalam persekitaran yang menuntut terpilih.
Untuk kebanyakan aplikasi kejuruteraan marin-termasuk paip air laut, bebibir, penukar haba dan peralatan fabrikasi-kedua-dua gred boleh diproses menggunakan amalan pembuatan dan kimpalan titanium yang telah ditetapkan.
6. Bilakah Anda Harus Memilih Titanium Gred 2?
Anda secara amnya harus mempertimbangkan titanium Gred 2 apabila:
- Suhu air laut anda adalah dari keadaan ambien hingga lebih kurang 80 darjah (180 darjah F) atau lebih rendah
- Aliran air laut adalah berterusan dan dikawal dengan baik
- Sistem anda tidak mengandungi zon bertakung yang teruk atau celah ketat
- Anda sedang mereka bentuk paip air laut konvensional atau sistem penukar haba
- Kos adalah pertimbangan penting
- Anda tidak memerlukan kekuatan tambahan atau margin kakisan Gred 12
- Anda memerlukan pembentukan sejuk yang lebih kompleks
- Anda mahukan gred titanium-yang mantap dan digunakan secara meluas untuk aplikasi marin
7. Bilakah Anda Harus Memilih Titanium Gred 12?
Anda harus mempertimbangkan titanium Gred 12 apabila:
- Suhu air laut anda melebihi 80 darjah (180 darjah F)
- Reka bentuk anda mengandungi kawasan bertakung atau celah sempit
- Anda mempunyai sambungan bebibir, berulir atau gasket yang mungkin membimbangkan kakisan setempat
- Air laut anda mengandungi kepekatan klorida yang tinggi
- Air laut anda tercemar atau agresif secara kimia
- Anda bekerja dengan air garam panas
- Anda memerlukan kekuatan mekanikal yang lebih tinggi
- Anda sedang mereka bentuk peralatan-tekanan tinggi
- Anda ingin menilai bahagian dinding yang lebih nipis jika dibenarkan oleh kod reka bentuk yang berkenaan
- Sistem anda menggabungkan perkhidmatan marin dengan pemprosesan kimia
- Peralatan anda terdedah kepada persekitaran berasid pengurangan tertentu
Perkara utama ialah anda tidak sepatutnya memilih Gred 12 semata-mata kerana projek anda diklasifikasikan sebagai "marin."Sebaliknya, anda harus melihat keadaan operasi sebenar sistem anda.
Masih Tidak Pasti Gred Titanium Mana Yang Anda Perlukan?
Setiap projek kejuruteraan marin adalah berbeza.
Suhu air laut anda, halaju aliran, kepekatan klorida, pH, tekanan operasi, geometri sistem, reka bentuk celah dan medium perkhidmatan semuanya boleh menjejaskan gred titanium yang paling sesuai.
Sebelum anda menentukan Gred 2 atau Gred 12, anda harus menilai persekitaran operasi yang lengkap dan bukannya memilih gred berdasarkan nama permohonan sahaja.
Di ZC Titanium, kami mengeluarkan dan membekalkan bar titanium, penempaan titanium dan pengikat titanium, dengan Gred 2 dan Gred 12 tersedia untuk aplikasi industri dan marin yang berbeza.
Anda boleh menghantar gred bahan, dimensi, kuantiti, piawaian yang berkenaan, suhu operasi dan butiran aplikasi anda. Kami boleh membantu anda menilai gred titanium dan spesifikasi produk yang sesuai untuk projek anda.
Telefon: +8613809172622
Dapatkan Sebut Harga:info@zctitanium.com
Sokongan Teknikal:wanggang@zctitanium.com
