Титан 2-го класса или 12-го класса для морской техники: что выбрать?

Нам часто задают один вопрос: при выборе титана для морской техники следует выбрать Grade 2 или Grade 12? Этот вопрос возникает гораздо чаще, чем любой другой вопрос о выборе титанового материала-.

Оба сорта широко используются в морской воде. Оба обладают превосходной коррозионной стойкостью и хорошей свариваемостью. Однако титан Grade 2 и Grade 12 не являются взаимозаменяемыми для каждого применения.

Если вы выберете 12 класс, когда вам не нужны его дополнительные характеристики, вы можете заплатить больше, чем необходимо. С другой стороны, если ваши условия эксплуатации слишком агрессивны для класса 2, выбор неправильного класса может увеличить риск преждевременной коррозии или сократить срок службы.

В этом руководстве вы сравнитеТитан 2-го класса и 12-го классас точки зрения механических свойств, устойчивости к коррозии в морской воде, прочности, свариваемости, формуемости, стоимости и типичного морского применения. Что еще более важно, вы узнаете, какая марка титана больше подходит для вашего конкретного проекта морской техники.

Если вы покупаете титановый стержень для своего морского проекта, вы также можете просмотреть нашАссортимент продукции из титановых стержней.

Марка 2 — технически чистый титан. Он содержит более 99% титана с контролируемым количеством кислорода, железа, углерода, азота, водорода и других элементов.

Марка 12 основана на технически чистом титане, но содержит две преднамеренные легирующие добавки: примерно 0,6–0,9% никеля (Ni) и 0,2–0,4% молибдена (Mo). ASTM определяет класс 12 как Ti-0,3Mo-0,8Ni / UNS R53400.

Хотя общее количество легирующих элементов относительно невелико, эти добавки могут значительно улучшить характеристики в некоторых агрессивных средах.

Почему добавляют никель?

Никель помогает улучшить коррозионную стойкость титана в некоторых хлорид--содержащих и восстанавливающих средах. В частности, он способствует лучшей устойчивости к щелевой коррозии в горячих рассолах по сравнению с технически чистым титаном.

Это становится важным, когда ваше морское оборудование содержит фланцевые соединения, резьбовые участки, прокладки или другие конструкции, в которых могут возникнуть застойные условия,-обедненные кислородом.

Зачем добавляют молибден?

Молибден улучшает стойкость титана в некоторых восстановительных и кислых средах и способствует повышению устойчивости к локальной коррозии.

Комбинация Ni + Mo позволяет марке 12 сохранять превосходную коррозионную стойкость, свойственную титану, обеспечивая при этом дополнительные характеристики в выбранных высокотемпературных хлоридных и восстановительных средах.

По этой причине класс 12 часто рассматривается, когда титан класса 2 не обеспечивает достаточный запас коррозионных или механических-свойств для реальных условий эксплуатации.

Одним из основных преимуществ класса 12 является его более высокая минимальная механическая прочность по сравнению с классом 2.

Эти минимальные значения связаны с требованиями к материалам ASTM B348 для соответствующих марок.

Так когда же эта разница в силе действительно имеет значение?

Если вы проектируете оборудование, работающее под высоким-давлением, компоненты,-содержащие давление, или системы, работающие при высоких-температурах, более высокая прочность класса 12 может позволить вам использовать более тонкие секции там, где это разрешено применимыми нормами проектирования.

Хотя марка 12 имеет более высокую цену на материал, уменьшение толщины стенок потенциально может снизить общую потребность в материале и, следовательно, улучшить общую экономику проекта.

Однако если вы проектируете обычные трубопроводы для морской воды, теплообменники, конденсаторы или другое оборудование, работающее при умеренных температурах и давлениях, класс 2 уже может обеспечивать достаточную прочность.

Более высокая прочность является преимуществом только тогда, когда этого действительно требует ваш проект.

Оба класса хорошо работают в морской воде-температуры окружающей среды. Класс 2 демонстрирует скорость коррозии менее 0,0001 мм/год в природной морской воде, демонстрируя выдающуюся коррозионную стойкость в окружающей среде морской воды. Класс 12 обеспечивает сопоставимую коррозионную стойкость с классом 2 при температуре окружающей среды, обеспечивая при этом дополнительный запас прочности в более сложных условиях.

В горячей морской воде и средах с высоким содержанием -хлоридов-ионов разница в производительности между двумя классами становится наиболее значительной. Класс 2 обычно демонстрирует хорошую устойчивость к щелевой коррозии при температуре морской воды ниже примерно 82 градусов; однако риск щелевой коррозии возрастает с повышением температуры, особенно в застойной,-содержащей щели или загрязненной морской воде. Класс 12 демонстрирует еще более высокую стойкость к щелевой коррозии; в особых условиях испытаний, когда pH превышает 2, он может оставаться устойчивым к щелевой коррозии при температуре около 240 градусов. Кроме того, исследования оценили эффективность Grade 12 в нейтральном растворе NaCl с концентрацией 0,27 моль/л при температуре до 120 градусов.

В восстановительно-кислотных средах Марка 12 также превосходит Марку 2. В кипящей соляной кислоте Марка 2 выдерживает концентрацию около 0,1%, а Марка 12 — концентрацию около 1%.

Обе марки обладают превосходной свариваемостью и могут использоваться в обычных процессах сварки титана, таких как TIG и MIG, при условии использования соответствующих процедур защиты и сварки.

Класс 2 имеет более высокую пластичность: относительное удлинение обычно составляет минимум около 20 % в соответствии с требованиями ASTM B348 по сравнению с примерно 18 % для класса 12.

Это делает класс 2 особенно привлекательным, когда вам нужно:

• Сложная холодная штамповка
• Гибка
• Изготовление компонентов трубопроводов
• Облегчает формование при комнатной температуре
• Хорошая пластичность при производстве.

Марка 12 имеет несколько меньшую пластичность, но обеспечивает более высокую прочность и улучшенные коррозионные характеристики в некоторых сложных условиях.

Для большинства применений в морской технике,-включая трубопроводы для морской воды, фланцы, теплообменники и сборное оборудование-оба сорта могут обрабатываться с использованием общепринятых технологий производства и сварки титана.

Обычно вам следует рассматривать титан Grade 2, когда:

• Температура морской воды от температуры окружающей среды до примерно 80 градусов (180 градусов F) или ниже.
• Поток морской воды непрерывен и хорошо контролируется.
• Ваша система не содержит сильных застойных зон и узких щелей.
• Вы проектируете традиционные системы трубопроводов или теплообменников для морской воды.
• Стоимость – важный фактор
• Вам не требуется дополнительная прочность или запас по коррозии класса 12.
• Вам нужна более сложная холодная штамповка
• Вам нужен хорошо зарекомендовавший себя-и широко используемый сорт титана для морского применения.

Вам следует рассмотреть возможность применения титана Grade 12, если:

• Температура морской воды выше примерно 80 градусов (180 градусов F).
• В вашем дизайне есть застойные участки или узкие щели.
• У вас есть фланцевые, резьбовые или прокладочные соединения, где локальная коррозия может вызывать беспокойство.
• Ваша морская вода содержит высокие концентрации хлоридов.
• Ваша морская вода загрязнена или химически агрессивна.
• Вы работаете с горячим рассолом
• Вам нужна более высокая механическая прочность
• Вы разрабатываете оборудование-высокого давления.
• Вы хотите оценить более тонкие секции стен, если это разрешено применимыми нормами проектирования.
• Ваша система сочетает в себе морские услуги и химическую обработку.
• Ваше оборудование подвергается воздействию определенных восстановительных кислых сред.

Ключевой момент заключается в том, что вам не следует выбирать 12-й класс только потому, что ваш проект относится к категории «морских».Вместо этого вам следует посмотреть на фактические условия эксплуатации вашей системы.

Каждый морской инженерный проект уникален.

Температура морской воды, скорость потока, концентрация хлоридов, pH, рабочее давление, геометрия системы, конструкция щелей и рабочая среда – все это может повлиять на выбор наиболее подходящей марки титана.

Поэтому, прежде чем указать уровень 2 или уровень 12, вам следует оценить всю операционную среду, а не выбирать уровень на основе только имени приложения.

Компания ZC Titanium производит и поставляет титановые стержни, титановые поковки и титановые крепежные детали классов 2 и 12 для различных промышленных и морских применений.

Вы можете отправить нам марку материала, размеры, количество, применимый стандарт, рабочую температуру и сведения о применении. Мы можем помочь вам оценить подходящую марку титана и характеристики продукта для вашего проекта.

Телефон: +8613809172622

Получить предложение:info@zctitanium.com
Техническая поддержка:wanggang@zctitanium.com