Titaantoru olekud: lõõmutatud, külm{0}}töödeldud ja kuumtöödeldud-tingimuste selgitamine
Jan 26, 2024
Mida tähendab "olek" titaantorude jaoks
Titaantoru olek kirjeldab kahte omavahel seotud asja: selle tarneseisundit (kuidas veski kuum{0}}töötles ja viimistles) ja metallurgilist mikrostruktuuri. Mõlemad on määratletud tootestandardites ja need tuleb märkida ostutellimusel, sest sama sulam võib erinevates olekutes erineda tugevuselt 50-100% ja vormitavusel laia marginaaliga. Kondensaatori ja soojusvaheti toru puhul on reguleerivad dokumendid ASTM B338 ja ASME SB338; üldhooldustoru puhul kehtib ASTM B861.
Tarnetingimused vastavalt ASTM B338
| Seisund | Kood | Mida see tähendab |
|---|---|---|
| Lõõmutatud | M | Ümberkristalliseeritud struktuur maksimaalse vormitavuse ja sitkusega; standardtingimus enamiku CP ja sulamist torude jaoks |
| Külm-töödeldud, stressivaba | ST | Suurem tugevus kui kontrollitud jääkpingega lõõmutatud; kasutatakse juhul, kui tugevus on juhtiv disainitegur |
| Lahusega töödeldud ja vanandatud | STA | Kuum{0}}töödeldud beeta- ja alfa-beetasulamid; väga kõrge tugevus pärast vananemist |
Enamik keemia- ja merendusteenuste jaoks mõeldud titaantoru tellitakse lõõmutatud olekus, kuna korrosioonikindlus on üldiselt parim täielikult ümberkristallitud mikrostruktuuris ja lõõmutamine taastab U-painutamiseks ja-rullimiseks vajaliku plastilisuse.
Metallurgilised seisundid: mikrostruktuuride perekonnad
Sõltuvalt koostisest ja kuumtöötlusest võib toru seinal olla üks kolmest mikrostruktuurist:
Alfa mikrostruktuur: ühefaasilised{0}}HCP terad; stabiilne, keevitatav, hea roomekindlus kõrgel temperatuuril, mõõdukas tugevus.
Alfa{0}}beeta-mikrostruktuur: alfa- ja beetafaaside segu; keskmise kuni kõrge tugevusega, hea plastilisuse ja heade keevitusomadustega, kasutatakse laialdaselt keskmise temperatuuriga soojusvahetite teenindamiseks.
Beeta mikrostruktuur: BCC faas, sageli muudetud toodetega pärast vananemist; kõrgeim tugevus, kuid madalam plastilisus ja termiline stabiilsus.
Klass 12 (Ti-0,3Mo-0,8Ni) lõõmutatud olekus on klassikaline näide peaaegu alfa toru kvaliteedist, mis on valitud kuuma kloriidi kasutamiseks, samas kui klass 9 (Ti-3Al-2,5 V) annab keskmise tugevuse ja suurepärase külmvormitavuse.
Sademed{0}}Kõvenenud ja üliplastsed olekud
Kuum{0}}töödeldavate sulamite puhul tekib lahusega töötlemisel ja vanandamisel sademe-kõvenemine: toru saavutab hea toatemperatuuri-tugevuse ja kõvaduse ning sobib kasutamiseks kõrgel-temperatuuril ja kõrgsurvel{4}}soojusvahetil. Eraldi kontseptsioon on superplastiline olek: peen, stabiilne samateljeline teraline struktuur, mis võimaldab toru või lehe vormimist kõrgel temperatuuril kontrollitud deformatsioonikiirusel ilma purunemiseta, mis võimaldab valmistada keerulisi soojusvaheti geomeetriaid ja kanaleid. Üliplasti vormimisel kasutatakse tavaliselt peeneteralist-materjali ja temperatuurivahemikku alfa-beeta.
Kuidas valida õige riik
Kõrge temperatuur ja kõrge rõhk: sademetest-karastatud või pingevaba-külmtöödeldud toru-, mis on kinnitatud projekteerimiskoodi järgi.
Hea plastilisus, sitkus ja keevitatavus: lõõmutatud seisukord.
Keerulised vormitud kujundid: superplastne või lõõmutatud peeneteraline{0}}materjal.
Maksimaalne tugevus -kuni -kaal kosmosetööstuses: STA beeta või alfa-beeta sulamid.
Kinnitage ka materjali klass, seina paksus ja mõõtmed, sest olek mõjutab suurust: õhukese{0}}seina toru mõjutab käsitsemine ja sirgendamine rohkem ning kuumtöötlustsükkel tuleb ühtlaste omaduste saamiseks sobitada seinaosaga.
Mida veski sertifikaadil kontrollida
Taotlege veski sertifikaati, et kinnitada tarnetingimuste kood, kasutatud kuumtöötlemistemperatuuri vahemik ja mehaanilised katsetulemused (tõmbetugevus, saagis, pikenemine) vastavalt selle klassi ja suuruse standardi tabelile. Kui toru keevitatakse, painutatakse või laiendatakse, märkige selgesõnaliselt nõutav tingimus; toru töötlemise ja töötlemise ajalugu mõjutab selle lõplikku olekut ja seega ka selle toimivust kasutusel.
KKK
Mis vahe on lõõmutatud ja külmtöödeldud{0}}titaantorul?
Lõõmutatud toru on täielikult ümberkristalliseeritud, andes maksimaalse elastsuse, sitkuse ja korrosioonikindluse mõõduka tugevusega. Külmtöödeldud-pingest vabastatud torul on suurem tugevus, kuid väiksem pikenemine ning see valitakse kohas, kus valitseb konstruktsiooniline pinge.
Miks on enamik titaanist soojusvaheti torusid lõõmutatud?
Lõõmutamine taastab elastsuse, mis on vajalik U-painutamiseks, rullumiseks-ja keevitamiseks, ning ümberkristallitud struktuur annab parima korrosioonikindluse, mis on peamine põhjus, miks valida soojusvahetites titaani.
Kas titaantoru saab kuumtöötlemisega karastada?
Lahustöötlemise ja vanandamise abil saab karastada ainult kuum{0}}töödeldavaid sulameid. Kaubanduslikult puhtaid klasse ei saa sel viisil tugevdada; nende tugevuse määrab interstitsiaalne sisu ja külm töö.
Milleks kasutatakse titaanis superplasti vormimist?
Superplastilist vormimist kasutatakse keerukate ja kergete kujundite (nt kanalid, soojusvaheti osad ja lennukikomponendid) tootmiseks ühe toiminguga, kasutades peeneteralist materjali, kontrollitud deformatsioonikiirust ja alfa-beeta-vahemikus olevaid temperatuure.
Kas toru olek mõjutab korrosioonikindlust?
Jah. Täielikult lõõmutatud ümberkristalliseeritud struktuurid annavad üldiselt parima korrosioonikindluse. Külm-töödeldud materjal võib raskete pragude korral olla veidi vastuvõtlikum, mistõttu eelistatakse keemia- ja merendustöödel lõõmutatud olekut.
Millised koodid kuvatakse titaantoru tellimusel?
Tüüpilised koodid on M (lõõmutatud), ST (külm-töödeldud, stressivaba) ja STA (lahusega töödeldud ja vanandatud). Kinnitage kood alati tarnijaga ja sobitage see kehtiva standardiga ASTM B338, B861 või vastava ASME ekvivalendiga.
