Титан 12 класса (UNS R53400, Ti-0,3Mo-0,8Ni) часто называют модернизированной версией титана Grade 2. Эта низколегированная марка титана, разработанная на основе технически чистого титана, призвана устранить некоторые ограничения технически чистого титана в восстановительных средах и при работе с хлоридами при более высоких температурах.
Если ваше применение связано с более высокими температурами, горячим рассолом, застойными зонами или повышенным риском щелевой коррозии, титан класса 12 представляет собой альтернативу обычному титану класса 2.
В этом руководстве вы узнаете, что такое титан класса 12, как его легирующие элементы улучшают его характеристики и когда вам следует рассмотреть возможность перехода со класса 2 на класс 12.
Что такое титан 12 класса?
Титан марки 12 — это низко-коррозионностойкий-титановый сплав номинального состава Ti-0,3Mo-0,8Ni.
Его обозначение UNS — R53400, и обычно он обозначается как Ti-0,3Mo-0,8Ni.
Химический состав (ASTM B265/B348)
| Элемент | Содержание |
|---|---|
| Титан (Ti) | Баланс |
| Никель (Ni) | 0.60–0.90% |
| Молибден (Мо) | 0.20–0.40% |
| Кислород (О) | Меньше или равно 0,25% |
| Железо (Fe) | Меньше или равно 0,30% |
| Углерод (С) | Меньше или равно 0,08% |
| Азот (Н) | Меньше или равно 0,03% |
| Водород (Н) | Меньше или равно 0,015% |
Добавление никеля и молибдена является ключевым отличием титана Grade 12 от технически чистого титана Grade 2.
Когда вы выбираете титан класса 12 для требовательных применений, эти легирующие добавки могут обеспечить повышенную стойкость к определенным восстановительным средам, горячим растворам хлоридов и щелевой коррозии по сравнению с технически чистым титаном.
Титан класса 12 доступен в различных формах, в том числетитановые прутки, пластины и листы, трубы, поковки, фланцы, крепежные детали иизготовленные на заказ-компоненты.
Применимые стандарты
|
Форма продукта |
Применимый стандарт |
|
Плита, лист и полоса |
АСТМ Б265/АСМЕ СБ265 |
|
Бесшовные и сварные трубы |
АСТМ Б338/АСМЕ СБ338 |
|
Бар |
АСТМ Б348/АСМЕ СБ348 |
|
Поковки |
АСТМ Б381 |
Для титановых прутков и заготовок класса 12 ASTM B348/B348M устанавливает требования к пруткам и заготовкам из титана и титановых сплавов, включая класс 12.
Механические свойства
Титан класса 12 обеспечивает умеренную прочность вместе с хорошей пластичностью, формуемостью и свариваемостью.
|
Свойство |
Титан 12 класса |
|
Предел прочности, мин. |
483 МПа (70 фунтов на квадратный дюйм) |
|
Предел текучести, мин. |
345 МПа (50 фунтов на квадратный дюйм) |
|
Удлинение, мин. |
18% |
|
Плотность |
4,51 г/см³ |
|
Модуль упругости |
103–105 ГПа |
|
Теплопроводность |
~19 W/m·K |
|
Точка плавления |
1660–1668 градусов |
|
Твердость по Бринеллю |
~180–230 ГБ |
Одним из практических преимуществ титана класса 12 является его более высокая прочность по сравнению с титаном класса 2. В зависимости от вашего давления, температуры и требований к конструкции эта более высокая прочность может позволить вам использовать более тонкие секции в определенных компонентах и системах трубопроводов,-содержащих давление.
Коррозионная стойкость
В окружающей морской воде
Марка 12 демонстрирует превосходную коррозионную стойкость в окружающей морской воде и сравнима с классом 2. В морской воде с высокой концентрацией хлоридов марка 12 также демонстрирует хорошую коррозионную стойкость и эффективно противостоит щелевой коррозии в морской среде.
В теплой морской воде и среде с высоким-хлоридом
Это одно из ключевых преимуществ 12 класса перед 2 классом.
Класс 2 демонстрирует превосходную коррозионную стойкость в морской воде, но риск щелевой коррозии возрастает с повышением температуры, особенно в застойной,-подверженной щелям или загрязненной морской воде среде.
- Марка 12 значительно повышает устойчивость к щелевой коррозии за счет добавления Ni (никеля) и Mo (молибдена). Исследования показали, что:
- Класс 12 демонстрирует значительно более высокую стойкость к щелевой коррозии по сравнению с классом 2 в определенных условиях;
- Марка 12 исследована в нейтральном растворе 0,27 моль/л NaCl при температуре до 120 градусов;
- В определенных контролируемых условиях марка 12 может сохранять устойчивость к щелевой коррозии при температурах, значительно превышающих типичный рабочий диапазон технически чистого титана.
Исследование ASTM поведения щелевой коррозии титановых сплавов
Поэтому класс 12 особенно подходит для горячей морской воды, рассола, теплообменников с морской водой и других высокотемпературных хлорид-содержащих- сред, особенно в тех случаях, когда класс 2 может столкнуться с более высоким риском щелевой коррозии.
В уменьшении кислотной среды
Марка 12 демонстрирует значительно более высокую коррозионную стойкость по сравнению с маркой 2 в некоторых средах с восстановительной кислотой. При определенных условиях испытаний класс 12 может переносить концентрацию соляной кислоты примерно 1%, а класс 2 — концентрацию примерно 0,1%.
Основные области применения титана 12 класса
1. Высокотемпературная-морская вода и системы горячего-рассола.
Если ваше оборудование работает в условиях высоких-температур и среды с высоким-хлоридом, где существует опасность щелевой коррозии, подходящим выбором может стать титан класса 12.
Типичные области применения включают в себя:
- Системы-высокотемпературной морской воды
- Оборудование для обработки горячего-рассола
- Системы концентрированного рассола
- Высокотемпературные-теплообменники с морской водой
- Хлорид-содержащее технологическое оборудование
2. Теплообменники и охлаждающее оборудование для морской воды
Титан класса 12 особенно полезен, когда вам нужна повышенная коррозионная стойкость в условиях жестких температур и хлоридов.
Вы можете рассмотреть это для:
- Теплообменники морской воды
- Конденсаторы
- Охладители морской воды
- Теплообменники горячего-рассола
- Системы охлаждения-воды
3. Опреснение морской воды
Подходит для оборудования высокотемпературного термического опреснения морской воды, особенно компонентов, подвергающихся воздействию высоко-концентрированных рассолов и сред с высоким-хлоридом.
4. Химическая и хлоридная среда
Подходит для оборудования и компонентов, используемых во влажных хлорсодержащих средах, -содержащих хлориды- при высоких температурах и в некоторых средах с восстановительной кислотой.
5. Геотермальная энергия
Подходит для теплообменников, трубопроводов и связанных с ними компонентов, используемых в условиях высоких-температур, высокой-солености и хлоридов-содержащих геотермальных жидкостей.
6. Морские энергетические объекты
Подходит для оборудования, используемого на морских нефтегазовых и других энергетических объектах, которое контактирует с высокотемпературными рассолами, морской водой или средами, содержащими хлориды-.
Заключение
Титан класса 12 — это улучшенный коррозионно-стойкий-титановый сплав, предназначенный для применений, в которых титан класса 2 может работать в более жестких условиях эксплуатации.
Лишь с небольшими добавками примерно 0,8% никеля и 0,3% молибдена марка 12 может обеспечить:
- Минимальный предел текучести примерно на 25 % выше, чем у класса 2 при обычно заданных свойствах отжига.
- Повышенная устойчивость к щелевой коррозии в некоторых высокотемпературных хлоридных средах.
- Повышенная устойчивость к выбранным восстанавливающим кислотным средам.
- Отличная коррозионная стойкость во многих применениях в морской воде.
- Хорошая свариваемость и пластичность.
- Полезное сочетание коррозионной стойкости и умеренной прочности.
Для использования в горячей морской воде, в застойных конструкциях,-предрасположенных к образованию щелей, в загрязненной морской воде, в рассолах с высоким-хлоридом, а также при комбинированных морских-химических операциях титан класса 12 – это материал, к которому следует серьезно отнестись.
ZC Titanium поставляет титановые стержни, пластины, трубы, поковки, фланцы, крепежные детали и нестандартные титановые компоненты класса 12 с возможностью отслеживания материалов и документацией MTC в соответствии с требованиями проекта.