Grade 2 titanium handles most seawater and chemical service, but in hot, tight, chloride-rich crevices it can start to corrode where a plain commercially pure grade has no answer. Grade 12 is the grade the chemical and process industries reach for at that point: a small molybdenum and nickel addition that pushes back the crevice-corrosion limit and adds strength, at a fraction of the cost of the palladium grades. This guide covers what Grade 12 is, the exact conditions where Grade 2 gives out, how far Grade 12 extends the envelope, and how to specify and verify it. The Grade 12 titanium data sheet carries the UNS R53400 identity and the Ti-0.3Mo-0.8Ni composition behind it.
Qu'est-ce que Grade 12, et où se situe-t-il entre Grade 2 et Grade 7 ?
Grade 12 est un titane avec un ajout nominal de 0,3% de molybdène et de 0,8% de nickel, UNS R53400, Werkstoff 3.7105. L'addition d'éléments d'alliage est faible, de sorte qu'il se fabrique et se soude comme le titane commercialement pur, mais le molybdène et le nickel augmentent à la fois la résistance et la résistance à la corrosion caverneuse par rapport à Grade 2.
| Champ | Ce que le guide indique |
|---|---|
| Alliage | Titane avec un ajout nominal de 0,3 pour cent de molybdène et de 0,8 pour cent de nickel |
| UNS | R53400 |
| Werkstoff | 3.7105 |
| Fabrication | L'ajout d'éléments d'alliage est faible, de sorte qu'il se travaille comme les nuances commercialement pures dont il est issu |
Dans l'échelle de résistance à la corrosion pour les chlorures chauds et les saumures, Grade 12 se situe au milieu : meilleur que les nuances commercialement pures, inférieur à la nuance au palladium (Grade 7), et beaucoup moins coûteux que Grade 7 car il n'utilise aucun métal précieux. Lorsqu'un fluide est trop agressif pour Grade 2 mais ne justifie pas le palladium, Grade 12 est généralement la nuance qui comble l'écart. L'aspect relatif aux acides réducteurs de cette décision est traité dans notre guide Grade 7 pour les acides réducteurs, et le choix parmi les nuances CP classiques dans notre guide de sélection des nuances de titane CP.
Quand Grade 2 commence-t-il à défaillir, et que corrige Grade 12 ?
Le point faible de Grade 2 est la corrosion caverneuse : dans des interstices étroits, par exemple sous des joints, dans des assemblages tube-plaque tubulaire roulés, ou sous des dépôts, la chimie à l'intérieur de l'interstice devient acide et le film protecteur se dégrade. Cela devient un risque réel lorsque le service en chlorures chauds dépasse environ 70 à 80°C dans des interstices étroits. En dessous, Grade 2 convient normalement; au-dessus, c'est dans un interstice étroit en saumure que les défaillances commencent.
| Là où Grade 2 commence à ne plus convenir | Ce que le guide indique |
|---|---|
| Corrosion caverneuse | Dans les interstices étroits tels que sous les joints, dans les assemblages tube-plaque tubulaire roulés ou sous les dépôts, où la composition chimique stagne |
Grade 12 corrige précisément ce mode de défaillance. Le molybdène et le nickel maintiennent le film stable dans l'interstice acidifié, repoussant nettement la fenêtre de service sûre pour les saumures chaudes et les interstices contenant des chlorures au-delà du point où Grade 2 atteint ses limites, avec des rapports indiquant une résistance utile à la corrosion caverneuse jusqu'à plus de 250°C dans des saumures à haute température. Pour un concepteur, cela signifie que Grade 12 permet à un échangeur de chaleur ou à un appareil à pression pour saumure chaude de rester en titane au lieu de passer à un alliage beaucoup plus coûteux.
Jusqu'où s'étend réellement la résistance à la corrosion caverneuse de Grade 12 ?
Le classement ci-dessous constitue l'ordre de décision pratique pour le service en interstices exposés aux chlorures chauds et aux saumures. Les chiffres sont des valeurs indicatives issues de la littérature sur la corrosion du titane, et non des garanties de conception, car le service réel dépend de la température, du pH, de la concentration en chlorures et de l'étroitesse de l'interstice.
| Nuance | Résistance à la corrosion caverneuse dans les chlorures chauds | Coût relatif | Remarque |
|---|---|---|---|
| Grade 2 (CP) | Limitée; risque au-dessus d'environ 70 à 80°C dans des interstices étroits | Le plus faible | Nuance polyvalente sous le seuil de corrosion caverneuse |
| Grade 12 (Ti-0.3Mo-0.8Ni) | Plage étendue; utile au-delà de 250°C en saumure chaude | Modérée | Sans métal précieux, accroît la résistance |
| Grade 7 (Ti-Pd) | La plus élevée des trois | Élevée (palladium) | Pour les acides réducteurs et les corrosions caverneuses les plus sévères |
Deux limites comptent lors de la spécification. Premièrement, Grade 12 améliore la résistance à la corrosion caverneuse, mais n'est pas une nuance pour acides réducteurs; en service à faible pH, approximativement en dessous de pH 3, son avantage se réduit et Grade 7 devient le bon choix. Deuxièmement, une température plus élevée ne signifie pas toujours une corrosion caverneuse plus sévère, de sorte que la composition chimique réelle du fluide, et pas seulement la température maximale, détermine la nuance. Lorsque le milieu attaque le titane lui-même, il faut alors envisager les alliages de nickel, ce qui explique pourquoi nous conservons les deux familles dans le périmètre pour équipement chimique.
Où Grade 12 convient-il, et où ne convient-il pas ?
Grade 12 est une nuance destinée aux procédés chimiques et aux saumures. Elle est spécifiée pour les échangeurs de chaleur et les condenseurs utilisant de la saumure chaude ou de l'eau de refroidissement chlorurée, les évaporateurs et cristalliseurs, les récipients et tuyauteries en service chlore-alcali et saumure, ainsi que les applications géothermiques et à haute température et haute pression où la corrosion caverneuse rendrait Grade 2 inadapté trop tôt. Sa résistance supérieure à celle de Grade 2 est également utile pour les pièces sous pression.
| Là où Grade 12 est approprié | Ce que le guide indique |
|---|---|
| Échangeurs de chaleur et condenseurs | Pour les saumures chaudes ou l'eau de refroidissement chlorurée |
| Évaporateurs | Et les autres équipements de procédé à chlorures chauds répertoriés par le guide |
Ce n'est pas la nuance destinée aux acides fortement réducteurs, où le pH est trop bas pour que son mécanisme soit efficace et où Grade 7 justifie son palladium. Elle est également inutile sous le seuil de corrosion caverneuse, où Grade 2 convient déjà à moindre coût. Le cas général des applications chimiques et d'échangeurs de chaleur pour Grade 2 est traité dans notre Guide Grade 2 pour les applications chimiques et les échangeurs de chaleur, et les applications en eau de mer dans notre guide sur la résistance à la corrosion du titane dans l'eau de mer.
Normes, formes et équivalents
Grade 12 est une nuance de produit corroyé dans les formes corroyées courantes. Spécifiez la norme de forme correspondant à la pièce et indiquez les désignations intersystèmes afin qu'un acheteur utilisant toute convention de désignation aboutisse au même métal.
| Propriété | Détail |
|---|---|
| Numéro UNS | R53400 |
| Werkstoff-Nr. | 3.7105 |
| Composition nominale | Ti-0.3Mo-0.8Ni |
| Barre et billette | ASTM B348 |
| Tôle, bande et plaque | ASTM B265 |
| Tube (sans soudure et soudé) | ASTM B338 |
| Certificat | EN 10204 3.1 avec numéro de coulée et composition chimique complète |
Comment lire le certificat matière Grade 12 de l'usine à sa réception
Grade 12 coûte plus cher que Grade 2 pour deux raisons, et les deux doivent être visibles sur le certificat avant acceptation du matériau :
| Vérification sur le MTC | Éléments à vérifier | Pourquoi c'est important |
|---|---|---|
| Molybdène et nickel par coulée | Confirmez que le certificat indique du molybdène proche de 0,3% et du nickel proche de 0,8% pour la coulée livrée, et pas seulement les mots Grade 12. | Ces deux éléments constituent toute la raison de la montée en gamme, de sorte qu'un certificat qui les omet ne prouve pas que vous avez reçu Grade 12 plutôt que Grade 2 réétiqueté. |
| Propriétés mécaniques pour la forme et la dimension commandées | Vérifiez la limite d'élasticité et la résistance à la traction par rapport à la norme correspondant à la forme commandée, car la plaque, le tube et la barre sont soumis à essai selon des bases différentes. | Grade 12 présente une résistance supérieure à Grade 2, mais le critère d'acceptation doit toujours correspondre à la forme et à la dimension commandées. |
Finalisez ensuite la traçabilité : le numéro de coulée sur le certificat doit correspondre au marquage du tube, de la plaque ou de la barre. Le piège que les acheteurs ne voient pas consiste à accepter un certificat qui indique Grade 12 sans jamais imprimer les résultats réels de molybdène et de nickel, ce qui laisse non vérifié le seul élément pour lequel vous avez payé. Il s'agit de la même discipline d'acceptation que celle utilisée dans nos autres guides de nuances, adaptée aux deux éléments qui définissent Grade 12.
Comment spécifier Grade 12 dans une demande de prix
Comme Grade 12 est choisi selon les conditions de service, la demande de prix la plus utile décrit le service, et pas seulement la pièce. Indiquez le milieu et la teneur en chlorures, la température de fonctionnement et toute géométrie de corrosion caverneuse (joints avec garniture, extrémités de tubes roulées), la forme et les dimensions en métrique avec la tolérance, la quantité et l'exigence de certificat. La désignation de la saumure réelle et de la température permet au fournisseur de confirmer que Grade 12 est le bon choix plutôt qu'une nuance moins alliée ou une nuance au palladium. La liste complète des champs figure dans notre liste de contrôle de demande de prix pour barre en titane. Beiyu fournit des barres, tôles et plaques Grade 12, ainsi que des tubes sur la base d'une demande de prix, avec une documentation EN 10204 3.1 indiquant le molybdène et le nickel par rapport à la composition spécifiée.
| Champ à indiquer dans une demande de prix pour Grade 12 | Détail |
|---|---|
| Milieu | Le milieu et la teneur en chlorures |
| Forme | Tube, plaque, tôle ou barre |
| Norme | La norme applicable |
| Dimensions | Les dimensions commandées |
Comportement en fabrication et en soudage
Le Grade 12 se fabrique comme les nuances CP dont il est issu : il se forme, s'usine et se soude selon les pratiques standard du titane, et les faibles additions de molybdène et de nickel ne nécessitent pas de nouvelles compétences d'atelier. Le soudage suit les règles habituelles du titane : préparation propre du joint et blindage complet par gaz inerte de la zone chauffée jusqu'au refroidissement du métal, avec la couleur de soudure comme indicateur pratique d'acceptation. Un métal d'apport correspondant maintient la résistance à la corrosion caverneuse du joint dans la même famille que le métal de base ; souder le Grade 12 avec un métal d'apport CP ordinaire reconstruit discrètement le métal plus faible dans la partie la plus exposée de l'équipement. Pour les acheteurs, la mesure pratique consiste à indiquer l'exigence relative au consommable de soudage sur les commandes destinées à la fabrication.
À quoi ressemble réellement une défaillance par corrosion caverneuse
La corrosion caverneuse ne se manifeste pas sur les surfaces ouvertes : elle commence là où l'environnement stagne, sous les joints, sur les faces de brides, sous le tartre et les dépôts, sous les têtes de boulons et dans les assemblages tube-plaque tubulaire. À l'intérieur de ces espaces, la solution piégée s'acidifie et le film passif perd son apport de réparation, et lorsque des taches ou des fuites apparaissent au bord, l'attaque sous-jacente est déjà établie. La conséquence pour l'achat est que la résistance à la corrosion caverneuse dépend en partie de la conception : le choix des joints, le contrôle des dépôts et une géométrie drainable déterminent l'effort requis de la composition chimique de l'alliage. Le Grade 12 élargit la fenêtre de sécurité par rapport au Grade 2 ; il ne rend pas inutile une conception sans interstices.
Manutention et identification dans l'usine
Stockez le Grade 12 séparément de l'acier au carbone afin que le fer incrusté ne tache pas la surface ou n'amorce pas une attaque locale, maintenez les numéros de coulée lisibles pendant la fabrication et conservez l'identité du certificat dans le dossier de l'équipement. Pour les services sous pression et chimiques, le dossier matière fait partie de l'actif. Le fer étalé sur une surface en titane lors de la manutention constitue un point de départ documenté d'attaque localisée en service, et c'est la cause de défaillance la moins coûteuse à prévenir.
| Point de manutention | Ce que le guide indique |
|---|---|
| Stockage | Entreposer Grade 12 séparément de l'acier au carbone afin que le fer incrusté ne tache pas la surface ou n'amorce pas une attaque locale |
| Identification | Conserver les numéros de coulée lisibles tout au long de la fabrication |
Notes d'approvisionnement du service export
Le Grade 12 se situe dans une gamme de prix entre le Grade 2 et les nuances au palladium, ce qui en fait la solution économique lorsque les chlorures chauds sont le facteur déterminant, mais uniquement si la commande est rédigée clairement. Confirmez la norme de forme pour chaque article, barre, plaque, tube ou ébauche forgée, plutôt qu'une ligne générale ; pour les composants forgés, citez Pièces forgées en titane Grade 12 selon le plan ; indiquez le milieu de service dans la demande de prix afin que la revue de l'usine vérifie le bon mode de défaillance ; et lorsque le constructeur de l'équipement nécessite à la fois la certification ASTM et ASME SB, indiquez-le dès le départ, car la double certification est courante en production et difficile à obtenir ensuite. Beiyu examine chaque ligne Grade 12 par rapport aux capacités de l'usine avant d'établir une offre, avec une documentation selon EN 10204 3.1 et une traçabilité par numéro de coulée selon le périmètre de la commande.
FAQ
Quelle est la différence entre le titane Grade 2 et Grade 12 ?
Grade 12 ajoute environ 0,3% de molybdène et 0,8% de nickel au titane commercialement pur. Il se fabrique de manière comparable à Grade 2, mais résiste à la corrosion caverneuse dans les saumures chaudes et les chlorures bien au-delà de la limite du Grade 2 et offre une résistance plus élevée. Utilisez Grade 2 sous le seuil de corrosion caverneuse et Grade 12 lorsque le service en chlorures chauds avec interstices étroites exposerait Grade 2 à un risque.
Quel est le numéro UNS du titane Grade 12 ?
Le titane Grade 12 est UNS R53400, Werkstoff 3.7105, de composition nominale Ti-0.3Mo-0.8Ni. Il est fourni sous forme de barre selon ASTM B348, de tôle et plaque selon ASTM B265, et de tube selon ASTM B338.
Quand dois-je choisir Grade 7 au lieu de Grade 12 ?
Dans les services en acides fortement réducteurs ou à faible pH, approximativement en dessous de pH 3, l'avantage de Grade 12 se réduit et la nuance au palladium, Grade 7, devient le bon choix. Grade 12 est la solution plus économique pour la corrosion caverneuse en saumure chaude et en chlorures lorsque le pH n'est pas fortement acide.
Le titane Grade 12 résiste-t-il mieux à la corrosion caverneuse que Grade 2 ?
Oui. Son molybdène et son nickel maintiennent le film protecteur stable à l'intérieur des interstices chaudes acidifiées, étendant la résistance utile à la corrosion caverneuse en saumure bien au-delà de la limite du Grade 2, avec des résultats signalés au-delà de 250°C, à un coût bien inférieur à celui de la nuance au palladium.
Références
- ASTM B265, B348 et B338, normes de spécification pour les produits en plaque, barre et tube de titane : astm.org
- Pratique d'essai ASTM G48 relative aux essais de corrosion caverneuse des alliages de titane, lorsque requise par la spécification du projet.
- EN 10204, Produits métalliques, types de documents de contrôle (CEN)
La question située un niveau au-dessus du choix de la nuance, à savoir si le titane se corrode et dans quels trois environnements, trouve sa réponse avec les plages de température et les taux d'acide dans le titane se corrode-t-il.
Détails des spécifications avec sources
La plage de l'alliage elle-même est une exigence d'acceptation. ASTM B348 Le tableau 1 maintient le molybdène entre 0.2 et 0.4 pour cent et le nickel entre 0.6 et 0.9 pour cent pour Grade 12, avec l'oxygène plafonné à 0.25 pour cent et le carbone à 0.08, soit les mêmes plafonds d'éléments interstitiels que Grade 2. Un certificat indiquant du molybdène ou du nickel hors de ces plages ne satisfait pas à la nuance même s'il est intitulé Grade 12, de sorte que le contrôle des éléments décrit précédemment est lu par rapport aux plages de la norme, et non aux valeurs nominales de 0.3 et 0.8.
L'exigence de résistance est également une valeur de spécification plutôt qu'une valeur typique. ASTM B265 indique une résistance à la traction minimale de 483 MPa et une limite d'élasticité minimale de 345 MPa pour les tôles et plaques Grade 12, contre 345 et 275 MPa pour Grade 2 dans la même norme, ce qui place le seuil de limite d'élasticité de Grade 12 au niveau du seuil de résistance à la traction de Grade 2. Pour les pièces à pression soumises à un code, le document ASME correspondant est SB-265, qui reflète la spécification ASTM, et les tubes de condenseur et d'échangeur sont commandés selon ASTM B338 sous la même désignation de nuance.
Pour voir qui d'autre publie ce matériau et ce que chacun indique, voir Fournisseurs de pièces forgées en titane Grade 12 : comparaison de cinq pages d'entreprise.
Demander une offre pour du titane Grade 12
Pour établir une offre pour du titane Grade 12 destiné à la saumure chaude ou à un service de corrosion caverneuse, Beiyu a besoin des éléments suivants : la forme (tube, plaque, tôle ou barre), la norme, les dimensions et la tolérance en métrique, la quantité et les conditions de service (milieu, teneur en chlorures, température, géométrie de corrosion caverneuse), ainsi que le niveau de certificat (EN 10204 3.1 ou 3.2). Envoyez le plan ou la spécification et nous examinons chaque ligne par rapport aux capacités de l'usine avant d'établir l'offre, avec une documentation EN 10204 3.1 et une traçabilité par numéro de coulée indiquant la teneur en molybdène et nickel. Contactez Beiyu Titanium pour une demande de prix.