Barre & billette di titanio ASTM B348: gradi, proprietà e criteri di specifica

Peso per metro della barra tonda in titanio, per diametro

La barra viene quotata a peso e lavorata a partire da materiale acquistato a peso, quindi il primo dato necessario all'acquirente è il peso in chilogrammi per metro. La tabella comprende i diametri più spesso specificati per parti lavorate meccanicamente, elementi di fissaggio e materiale da forgiatura, nei due gradi utilizzati nella maggior parte delle applicazioni industriali e strutturali.

Il peso teorico della barra tonda si ricava dalla sezione trasversale:

W (kg/m) = π × d² × ρ ÷ 4000, con il diametro d in millimetri e la densità ρ in g/cm³.

Le densità utilizzate sono 4,51 g/cm³ per il Grade 2 commercialmente puro e 4,43 g/cm³ per il Grade 5. Grade 7 e Grade 12 sono sufficientemente vicini al Grade 2 per una stima, e il Grade 23 è vicino al Grade 5, ma nell'ordine d'acquisto conviene utilizzare la densità del grado effettivamente fornito. Altre due sezioni ricorrono abbastanza spesso da giustificarne le formule: per la barra quadra W = a² × ρ ÷ 1000 con lato a in millimetri, e per la barra piatta W = w × t × ρ ÷ 1000 con larghezza w e spessore t.

Il sovrametallo di lavorazione è il valore che trasforma un peso teorico in una quantità d'acquisto. Un pezzo tornito da barra tonda richiede materiale oltre il diametro finito e la dimensione ordinata è quindi un diametro standard superiore alla quota del disegno, anziché la quota stessa. Indicare separatamente la dimensione finita e il sovrametallo, affinché il fornitore possa proporre la dimensione disponibile più vicina senza doverla ipotizzare. Le sezioni quadrate, esagonali e piatte, e i diametri intermedi tra le righe sopra, possono essere calcolati direttamente nel calcolatore del peso del titanio.

Dimensioni quotate. La gamma più ampia di barre fornite da Beiyu Titanium comprende barre tonde con diametro da 1 mm a 500 mm, barre quadre da 3 per 3 mm a 500 per 500 mm, barre piatte da 3 per 12,7 mm a 30 per 500 mm e barre esagonali fino a 17 mm tra facce opposte, in lunghezze fino a 6000 mm. Le classi di tolleranza h6-h9 e H6-H9 vengono valutate rispetto alla caratteristica indicata nell'ordine. La gamma comprende i gradi da 1 a 7, 9, 11, 12, 16, 17 e 23, oltre a Ti-6242, Ti-6246, Ti-15333, Ti-6Al-7Nb, 13Nb-13Zr e Nitinol. Non è un elenco di leghe tutte coperte da ASTM B348; le combinazioni disponibili di grado, dimensione e stato di fornitura richiedono verifica in fase di offerta. Il catalogo Beiyu utilizza i codici di stato R, M o Y ed elenca opzioni di laminazione a caldo, forgiatura, lucidatura e sabbiatura. Verificare che lega, forma e stato di fornitura corrispondano alla specifica che li disciplina: ASTM B348, ASME SB348, ASTM F67, F136, ISO 5832-2, ISO 5832-3, AMS 4928 o AMS-T-9047 solo ove applicabili.

Stato, superficie e classe di tolleranza: i tre campi che modificano il prezzo

Indicare separatamente lo stato di fornitura, la superficie e la tolleranza. Il catalogo Beiyu utilizza R, M e Y; i significati riportati di seguito compaiono anche in GB/T 2965-2007, Tabella 1. Questo riferimento storico spiega le sigle, non i requisiti di accettazione per un ordine ASTM. Scrivere lo stato di fornitura per esteso e verificarlo rispetto alla specifica e all'edizione indicate nell'ordine.

Indicare la tolleranza dimensionale mediante limiti espliciti o una classe concordata secondo ISO 286. Beiyu valuta h6-h9 e H6-H9 rispetto alla caratteristica indicata nell'ordine; le classi h si applicano alle dimensioni degli alberi e le classi H a quelle dei fori. Un disegno che riporta “h7” stabilisce un requisito dimensionale, non un processo produttivo. Confermare separatamente il ciclo produttivo, lo stato superficiale e l'eventuale sovrametallo di lavorazione.

Domande frequenti

Quali dimensioni di barra di titanio possono essere fornite? Barra tonda da 1 mm a 500 mm di diametro, barra quadrata da 3 per 3 mm a 500 per 500 mm, barra piatta da 3 per 12,7 mm a 30 per 500 mm e barra esagonale fino a 17 mm tra facce parallele, tutte in lunghezze fino a 6000 mm.

ASTM B348 è uguale ad ASME SB348? Non presumere che tutte le edizioni abbiano requisiti identici. Per lavori soggetti al Codice ASME, confermare l'edizione BPVC applicabile, i requisiti SB-348 e le eventuali eccezioni ASME. La Sezione II ASME comprende tabelle delle edizioni accettabili delle specifiche dei materiali adottate. Indicare nell'ordine d'acquisto la norma e l'edizione richieste.

Una barra può riportare sia ASTM B348 sia ASTM F67 o F136? La doppia certificazione richiede che sia dimostrata la conformità a ciascuna edizione specificata; un certificato F136 da solo non dimostra la conformità a B348. ASTM F67 riguarda il titanio non legato per impianti chirurgici, mentre ASTM F136 riguarda la lega ELI. Indicare entrambe le specifiche richieste, il grado, la forma del prodotto, lo stato di fornitura e l'ambito documentale prima di ordinare. Beiyu verifica se il ciclo produttivo del materiale e la documentazione proposti possono soddisfare entrambi gli insiemi di requisiti prima di confermare la doppia certificazione.

Qual è la differenza tra barra e billetta secondo B348? La stessa specifica riguarda entrambe. La barra è limitata dalla sezione trasversale e il materiale oltre tale limite viene classificato e fornito come billetta o materiale forgiato secondo gli stessi requisiti di grado. La barra viene ordinata per sezione, lunghezza e classe di tolleranza; la billetta per sezione e peso del pezzo tagliato per ulteriori lavorazioni a caldo.

Quale stato conviene specificare per i componenti lavorati meccanicamente? Utilizzare lo stato richiesto dal disegno e dalla specifica del materiale indicata nell'ordine. M significa ricotto nel riferimento storico GB/T citato sopra; il solo codice di catalogo non dimostra la conformità. Prima di ordinare, verificare qualsiasi proposta di fornitura allo stato lavorato a freddo o grezzo di laminazione rispetto al grado, all'edizione e ai requisiti di accettazione specificati.

Come si calcola il peso per metro? W (kg/m) = π × d² × ρ ÷ 4000 per la barra tonda, con il diametro in millimetri e la densità in g/cm³, utilizzando 4.51 per i gradi commercialmente puri e 4.43 per Grade 5. La tabella precedente in questa pagina riporta i diametri comuni.

Quali documenti accompagnano la barra? Un certificato del materiale con composizione chimica, risultati meccanici e numero di colata. I documenti di controllo EN 10204 tipo 3.1, il controllo a ultrasuoni e il collaudo di terza parte vengono ordinati separatamente e devono figurare nell'ordine d'acquisto anziché essere richiesti dopo la produzione.

Quali processi di fusione e controllo sono alla base delle barre Beiyu

Il materiale fornito da Beiyu viene prodotto mediante tripla rifusione ad arco sotto vuoto, il che significa che lo stabilimento produttore rifonde il lingotto tre volte sotto vuoto. Una terza rifusione viene acquistata per la pulizia metallurgica anziché per la conformità, che è il motivo generale dell'esistenza del processo: il numero di fusioni non è ciò che verifica una tabella di composizione chimica, quindi una colata fusa due volte può soddisfare gli stessi limiti di composizione. Poiché si tratta di un processo anziché di un risultato di prova, il modo per confermarlo è colata per colata nella documentazione fornita con l'ordine anziché da una scheda tecnica.

Il ciclo documentato di Beiyu Titanium per barre rettificate di precisione, con diametro da 3,175 a 25,4 mm, comprende i cinque controlli elencati di seguito con copertura del 100 per cento, cioè su ogni barra anziché su un campione del lotto. I risultati chimici e di trazione si ottengono da campioni. Le impostazioni degli ultrasuoni riportate di seguito descrivono questo ciclo documentato. Altre dimensioni di barra, altri cicli di finitura e le billette richiedono un proprio ambito di controllo concordato; questi cinque controlli e queste impostazioni non si applicano automaticamente all'intera gamma di fornitura.

Conviene riportare queste sei righe in un ordine d'acquisto anziché accettare le parole “controllato a ultrasuoni”, perché una scansione diventa un esame significativo di conformità o non conformità soltanto quando metodo, copertura, riflettore di taratura e classe di accettazione sono tutti definiti. A parità di ogni altra condizione, una scansione tarata rispetto a un riflettore maggiore accetterà materiale che un'impostazione Φ1,2 mm respinge, ed entrambi i fornitori possono stampare le stesse tre parole sul certificato. Si osservi che il foro a fondo piatto è un riferimento di taratura, non una dichiarazione che ogni discontinuità di tale dimensione venga rilevata.

Dettagli delle specifiche con fonti

ASTM B348 accetta le barre in titanio in base alla duttilità oltre che alla resistenza, e le righe sulla duttilità sono quelle su cui vengono contestati i certificati. Le tabelle meccaniche della norma richiedono che la barra ricotta Grade 2 raggiunga almeno il 20 per cento di allungamento con il 30 per cento di strizione, che Grade 5 ricotto raggiunga il 10 per cento di allungamento con il 25 per cento di strizione e che Grade 23 raggiunga lo stesso 10 per cento di allungamento ma con un minimo di strizione del 15 per cento secondo B348, rispetto al 25 per cento quando la stessa lega ELI viene forgiata secondo ASTM B381. La strizione è un requisito solo per barre e pezzi forgiati: il prodotto piano ASTM B265 non viene sottoposto a questa prova, per cui un certificato di lamiera spessa con composizione chimica identica manca comunque di uno dei risultati necessari per l'accettazione delle barre.

Beiyu Titanium fornisce le billette contemplate da ASTM B348 come tondi forgiati da 50 a 500 mm di diametro in lunghezze fino a 3000 mm e blocchi forgiati da 50 a 600 mm, quotati per sezione e peso a misura per successive lavorazioni a caldo. Penn Ma, che gestisce l'esportazione di titanio presso Beiyu da 15 anni, verifica ogni richiesta di barre e billette su 6 campi prima dell'offerta: grado, norma, dimensioni, tolleranza, condizione superficiale e ambito dei controlli, affinché l'allungamento e la strizione riportati sul certificato corrispondano alla forma del prodotto effettivamente ordinata.

Richiedere barre o billette di titanio ASTM B348

Invii grado, diametro o dimensione della sezione, lunghezza, condizione, finitura superficiale, quantità e requisito di certificato. Includa requisiti AMS o UT se richiesti dal disegno. Ciò che il certificato stesso deve riportare, riga per riga, è trattato in chi fornisce barre ASTM B348 con certificati 3.1 secondo EN 10204.

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