Титанијум 9. Ти-3Ал-2.5В цеви: АСТМ Б338 својства и примена

9. разред у породици титанијума

Титанијум степена 9 је алфа-бета легура Ти-3Ал-2.5В, означена са УНС Р56320 и позната у систему ГБ/Т 3620.1 као ТА18. Заузима специфичну и корисну нишу: отприлике половину садржаја алуминијума у ​​радном коњу Ти-6Ал-4В, што га чини знатно боље обликованим и заварљивим, али са нивоом чврстоће двоструко већим од комерцијално чистог разреда 2. За хидрауличне цеви, инструменте и носеће цевасте оквире, та комбинација има мало конкурената.

Легура се обично испоручује у жареном стању са алфа{0}}бета микроструктуром. Може се хладно обрадити и ослободити напрезања до веће чврстоће за специфичне примене, али велика већина цеви и цеви у употреби се користи у жареном стању у млину, где његова дуктилност подржава савијање, ширење и орбитално заваривање без пуцања.

Хемија и машински захтеви

Цев се наручује према АСТМ Б338, а ознака АСМЕ СБ-338 је примењује на кодирану конструкцију. Састав је строго контролисан и механички подови су добро одвојени од типичних производних вредности.

Две тачке у тој табели враћају пажњу. Граница кисеоника од 0,12 процената је ниска по стандардима титанијума, што је оно што омогућава легури да задржи своју дуктилност на затезној чврстоћи од 620 МПа. А опсег алуминијума од 2,5 до 3,5 одсто је узак; алуминијум је примарни алфа стабилизатор, тако да ће топлота на доњем крају опсега бити мекша и лакша за формирање, док ће она на високом крају бити јача и чвршћа кроз кривину.

Подаци о физичком дизајну прате исти образац. Густина је око 4,48 г/цм3, модул еластичности је приближно 100 до 107 ГПа, а средњи коефицијент топлотног ширења је око 9,2 к 10-6 по К. Као и код сваког типа титанијума, модул је отприлике упола мањи од челика, што значи да ће титанијумска цев истог пречника цевастог пречника и зида бити више савитљива као челична цев. приноси.

Димензије цеви и цеви и облици производа

Доступност на залихама цев малог-пречника је практичан разлог зашто се разред 9 тако често наводи за хидрауличне и пнеуматске водове. Цев у опсегу спољашњег пречника од 6 до 64 мм са дебљином зида од око 0,5 до 2,5 мм покрива већину захтева за ваздухопловну хидраулику и инструменте, и може се испоручити у пуној дужини глодала или исећи на дужину за одређени упртач.

Израда: савијање, заваривање и термичка обрада

Хладно савијање је главна операција производње за цев степена 9, а њено понашање је боље од степена 2 или степена 5. Легура има мање радијусе савијања од Ти-6Ал-4В без пуцања и има предвидљивију повратну снагу од степена 2, што је битно када хидраулични вод мора да се провуче кроз фиксирани простор и да се поклопи. Заварени спојеви се могу направити кугличним спајањем или шишањем, што легура добро подноси у жареном стању.

Заваривање се изводи гасним волфрамовим луком са одговарајућом жицом за пуњење 9. разреда, а важи правило које регулише сав титанијум без изузетка: базен за заваривање, пратећа перла и задња страна споја морају бити заштићени инертним гасом док се метал не охлади испод отприлике 400 Ц. Титанијум апсорбује кисеоник и азот и формира чврсти слој радиографског слоја изнад те температуре. преглед чак и када је сам завар здрав. Орбитално заварени цевни водови за ваздухопловне услуге се рутински заварују у комори за прочишћавање са кисеоником који се прати на површини завара.

Ослобађање од напрезања након савијања или заваривања се врши на температури која је одабрана да опусти заостали напон без нарушавања алфа-бета микроструктуре. Хладно вучени производ се жари између пролаза извлачења, а сваки пролаз мора да се заврши са киселом површином без слоја обогаћеног кисеоником-који настаје током жарења на ваздуху.

Примене: Хидраулички водови, оквири авиона и поморски системи

Ваздухопловство хидрауличне цеви су највећа примена. Комбинација високе чврстоће, мале тежине и одличне отпорности на општу корозију у околини са морском водом и хлоридом{1}} чини је стандардним материјалом за хидрауличне и доводне водове авиона, где је уштеда дебљине зида од делић милиметра на стотинама метара цеви значајно повећање носивости.

Оквири бицикала и цевасте структуре чине друго велико тржиште, где су цеви разреда 9 спојене и заварене у лагане оквире који мењају мало крутости за велико побољшање квалитета вожње у односу на алуминијум. Заварљивост легуре и њена способност да се увуче у танке делове зида чине је добром за тај производни пут. Издувни системи за мотоцикле и возила високих перформанси користе иста својства, где ниска топлотна проводљивост спречава ширење топлоте издувних гасова дуж цеви, а отпорност на корозију преживљава кондензат.

Поморски инжењеринг користи Граде 9 за цевасте конструкције, причвршћиваче и инструменте у служби морске воде. Вреди јасно навести ограничење: степен 9 нема додатак паладијума или молибдена, тако да је отпоран на равномерну корозију и удубљење у морској води, али не нуди отпорност на корозију у пукотинама степена 7 или 12 у врућој концентрованој сланој води. Када се хлориди концентришу у споју на повишеној температури, виши- разреди легуре су прави избор и разред 9 не треба заменити.

Често постављана питања

Q:Која је УНС ознака за титанијум степена 9?
О: Р56320, за легуру Ти-3Ал-2.5В. Познат је као ТА18 у систему означавања ГБ/Т 3620.1 и покривен је АСТМ Б338 за цев, АСТМ Б861 за бешавне цеви и АСТМ Б265 за лим.

Q:Које су минималне механичке особине цеви разреда 9?
О: АСТМ Б338 захтева минималну затезну чврстоћу од 620 МПа, минималну границу повлачења од 0,2 процента од 483 МПа и минимално издужење од 15 процената у дужини од 2 инча.

Q:Како се степен 9 упоређује са степеном 5 Ти-6Ал-4В?
О: Степен 9 је отприлике 30 процената нижи у затезној чврстоћи, али је знатно удобнији и лакши за заваривање, и лакше се обрађује. За цеви које морају бити савијене до уског полупречника, Граде 9 је обично бољи избор; за фитинге и структурне делове са великим оптерећењем, класа 5 је пожељна.

Q:Да ли је разред 9 погодан за употребу морске воде?
О: Да за општу отпорност на корозију и питинг, због чега се користи у морским цевастим структурама и инструментима. Међутим, недостају му додаци молибдена и никла степена 12, тако да га не би требало користити тамо где се хлориди концентришу у пукотинама на повишеној температури.

Q:Која жица за пуњење се користи за заваривање титанијума степена 9?
О: Одговарајућа жица за пуњење разреда 9, заварена гасним волфрамовим луком са потпуном заштитом од инертног гаса на предњој и задњој страни завара. Атмосферска контаминација изнад око 400 Ц производи ломљиво алфа кућиште које неће успети при савијању и радиографском прегледу.

Q:Зашто степен 9 има нижу границу кисеоника од степена 2?
О: АСТМ Б338 затвара кисеоник на 0,12 процената за степен 9 јер је легура дизајнирана да испоручи затезну чврстоћу од 620 МПа уз задржавање довољно дуктилности за хладно савијање и ширење. Већи кисеоник би повећао снагу, али смањио способност обликовања која оправдава спецификацију легуре.