{"id":4372,"date":"2026-06-10T04:29:53","date_gmt":"2026-06-10T04:29:53","guid":{"rendered":"https:\/\/beiyutitanium.com\/astm-b381-titanium-forgings-guide\/"},"modified":"2026-09-06T09:17:05","modified_gmt":"2026-09-06T09:17:05","slug":"astm-b381-titanium-forgings-guide","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/beiyutitanium.com\/it\/astm-b381-titanium-forgings-guide\/","title":{"rendered":"Pezzi forgiati di titanio ASTM B381: gradi, propriet\u00e0 e come specificarli"},"content":{"rendered":"
\"Titanium<\/figure>\n

ASTM B381 \u00e8 una specifica di materiale per pezzi forgiati in titanio e leghe di titanio. Definisce i gradi coperti e i relativi requisiti chimici e meccanici per prodotti quali dischi, anelli, blocchi e pezzi forgiati a disegno. Una richiesta di offerta completa per pezzi forgiati richiede anche grado, stato metallurgico, disegno, dimensioni, sovrametallo di lavorazione, ambito dei controlli e requisiti documentali<\/a>.<\/p>\n

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\"Grade
Flangia a collare da saldare Grade 12 con marcatura ASTM B381, ASME B16.5 e del numero di colata prima della spedizione.<\/figcaption><\/figure>\n

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Campo di applicazione di ASTM B381<\/h2>\n

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Beiyu Titanium esamina richieste di offerta per pezzi forgiati ASTM B381 in gradi selezionati e forme su disegno. Composizione chimica, registrazioni delle propriet\u00e0 meccaniche, documentazione EN 10204 3.1, tracciabilit\u00e0 della colata o del lotto ed eventuali controlli aggiuntivi vengono forniti nell'ambito concordato nell'offerta e nell'ordine d'acquisto.<\/p>\n

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ASTM B381 si applica ai pezzi forgiati in titanio e leghe di titanio. Non \u00e8 la specifica di riferimento per ogni forma di prodotto in titanio: barre e billette rientrano in ASTM B348, lamiere sottili e lamiere spesse in ASTM B265 e raccordi da saldare in ASTM B363. L'ordine d'acquisto deve identificare la norma applicabile a ciascuna forma consegnata.<\/p>\n

In una richiesta di offerta per pezzi forgiati sarebbe opportuno indicare grado B381, stato, disegno con dimensioni del forgiato e del finito, sovrametallo di lavorazione, requisiti delle prove meccaniche, posizione del provino ove pertinente e pacchetto di controlli e certificati richiesto. Gli esami non distruttivi quali controllo a ultrasuoni, radiografico o superficiale sono specificati dall'acquirente quando richiesti.<\/p>\n

Per le due questioni relative al disegno che richiedono maggiori dettagli, utilizzare la guida ai processi per anelli forgiati e laminati<\/a> e la guida allo spessore e al controllo dei dischi forgiati<\/a>.<\/p>\n

Per confrontare le pagine aziendali prima di inviare lo stesso disegno, utilizzare l' elenco dei fornitori di pezzi forgiati in titanio<\/a>; il suo ordine segue una regola basata su una pagina di risultati acquisita, anzich\u00e9 un punteggio di qualit\u00e0.<\/p>\n

Gradi comuni ASTM B381<\/h3>\n

Il grado viene selezionato in base all'ambiente corrosivo, alla resistenza richiesta, al codice di progettazione e al piano di controllo. La tabella \u00e8 un riferimento per una selezione preliminare; prevalgono la revisione vigente della norma e l'ordine d'acquisto.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Grado<\/th>\nUNS<\/th>\nResistenza a trazione minima (MPa)<\/th>\nCarico di snervamento minimo (MPa)<\/th>\nContesto di selezione<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
F-2<\/strong><\/td>\nR50400<\/td>\n345<\/td>\n275<\/td>\nFlange, corpi valvola e raccordi per impieghi corrosivi<\/td>\n<\/tr>\n
F-5<\/strong><\/td>\nR56400<\/td>\n895<\/td>\n828<\/td>\nDischi, anelli e pezzi forgiati strutturali a maggiore resistenza<\/td>\n<\/tr>\n
F-7<\/strong><\/td>\nR52400<\/td>\n345<\/td>\n275<\/td>\nImpieghi selezionati con acidi riducenti e sensibilit\u00e0 alla corrosione interstiziale<\/td>\n<\/tr>\n
F-12<\/strong><\/td>\nR53400<\/td>\n483<\/td>\n345<\/td>\nApparecchiature di processo selezionate per cloruri caldi e salamoie<\/td>\n<\/tr>\n
F-23<\/strong><\/td>\nR56407<\/td>\n828<\/td>\n759<\/td>\nPezzi forgiati ELI quando la specifica tecnica richiede B381 F-23<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

I valori indicati sono i minimi ASTM B381 per i gradi elencati allo stato ricotto. Verificare la revisione vigente, le unit\u00e0, le disposizioni su dimensioni o orientamento e tutti i requisiti supplementari applicabili prima di effettuare un ordine. I risultati delle prove e i documenti di tracciabilit\u00e0 vengono forniti secondo l'ambito dei controlli e dei certificati ordinati.<\/p>\n

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ASTM B381 e ASTM B363 a confronto: pezzi forgiati e raccordi da saldare<\/h3>\n

ASTM B381 riguarda i pezzi forgiati in titanio. ASTM B363 riguarda i raccordi da saldare in titanio senza saldatura e saldati prodotti in stabilimento, quali gomiti, curve di ritorno, fondelli, raccordi a T, riduzioni e cartelle per flange libere. Una flangia forgiata pu\u00f2 essere specificata secondo B381 insieme alla norma dimensionale o di progettazione applicabile, mentre un gomito da saldare pu\u00f2 essere ordinato secondo B363.<\/p>\n

Entrambe le norme fanno riferimento a gradi di titanio e identit\u00e0 UNS, ma le forme di prodotto, le designazioni, i cicli di produzione, le prove e i requisiti di accettazione non sono intercambiabili. Applicare ciascuna norma solo alla forma consegnata che rientra nel suo campo di applicazione.<\/p>\n

Se una distinta materiali comprende sia una flangia forgiata sia un gomito da saldare, elencare i requisiti del materiale e dimensionali di riferimento per ciascuna voce anzich\u00e9 utilizzare una sola norma per l'intero assieme.<\/p>\n

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Cosa significa la designazione F in ASTM B381?<\/h3>\n

Il prefisso F \u00e8 la designazione del grado per pezzi forgiati utilizzata in ASTM B381, e il numero corrisponde al grado di titanio consueto. F-1 \u00e8 titanio non legato (UNS R50250), F-2 \u00e8 titanio non legato (R50400), F-3 \u00e8 titanio non legato (R50550), F-5 \u00e8 la lega Ti-6Al-4V (R56400), F-7 (R52400) e F-11 (R52250) sono titanio non legato con 0.12 a 0.25 per cento di palladio, e F-12 \u00e8 la lega con 0.3 per cento di molibdeno, 0.8 per cento di nichel (R53400). La norma va da F-1 a F-38 e copre 39 gradi in totale, comprese le varianti con suffisso H come F-2H e F-7H. Come esempio applicativo, i pezzi forgiati F-2 con area di sezione fino a 3 in.² (1935 mm²) devono soddisfare una resistenza a trazione minima di 50 ksi (345 MPa), un carico di snervamento minimo di 40 ksi (275 MPa), 20 per cento di allungamento e 30 per cento di strizione; per sezioni maggiori, le propriet\u00e0 meccaniche sono concordate tra fabbricante e acquirente.<\/p>\n

Un punto pu\u00f2 trarre in inganno gli acquirenti. Il grado ELI per pezzi forgiati F-23 reca UNS R56407 secondo ASTM B381 e le norme per prodotti industriali di stabilimento ASTM B348 per barre, B265 per lamiere spesse e B863 per fili utilizzano lo stesso numero per Grade 23. Solo la specifica per impianti chirurgici ASTM F136 designa il proprio Ti-6Al-4V ELI come UNS R56401. Citare insieme la norma e la designazione del grado nell'ordine d'acquisto affinch\u00e9 il certificato del materiale riporti il numero previsto dal disegno.<\/p>\n

Quali stati e prove richiede ASTM B381?<\/h2>\n

ASTM B381 comprende pezzi forgiati forniti allo stato ricotto e, per determinati gradi, le tabelle delle propriet\u00e0 elencano anche altri stati di fornitura come materiale a beta trasformata e materiale solubilizzato e invecchiato; conviene quindi che l'ordine d'acquisto indichi lo stato insieme al grado. L'accettazione delle propriet\u00e0 meccaniche si basa sulla prova di trazione, riportando resistenza a trazione, carico di snervamento, allungamento e strizione rispetto al grado ordinato e alla dimensione della sezione; la prova di durezza viene eseguita quando richiesta dall'ordine anzich\u00e9 come requisito predefinito. Analogamente, i controlli non distruttivi, come il controllo a ultrasuoni, radiografico o superficiale, vengono applicati quando specificati dall'acquirente anzich\u00e9 automaticamente su ogni ordine; metodo richiesto, estensione e criteri di accettazione vanno quindi indicati nell'ordine d'acquisto. Quando un pezzo forgiato viene lavorato meccanicamente a partire dalla forma grezza di forgiatura, indicare anche il sovrametallo di lavorazione e le dimensioni finite, poich\u00e9 determinano il peso iniziale e il ciclo di forgiatura praticabile.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Requisito<\/th>\nCosa indica la guida su ASTM B381<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Stato di fornitura<\/td>\nNell'ordine d'acquisto conviene indicare lo stato metallurgico accanto al grado<\/td>\n<\/tr>\n
Accettazione meccanica<\/td>\nSi basa sulla prova di trazione, che riporta resistenza a trazione, carico di snervamento, allungamento e strizione in relazione al grado ordinato e alla dimensione della sezione<\/td>\n<\/tr>\n
Prova di durezza<\/td>\nEseguita quando prevista dall'ordine anzich\u00e9 come requisito predefinito<\/td>\n<\/tr>\n
Controllo non distruttivo<\/td>\nIl controllo a ultrasuoni, radiografico o superficiale viene eseguito quando specificato dall'acquirente anzich\u00e9 automaticamente su ogni ordine; metodo richiesto, copertura e criteri di accettazione vanno quindi indicati nell'ordine d'acquisto<\/td>\n<\/tr>\n
Sovrametallo di lavorazione<\/td>\nQuando un pezzo forgiato viene lavorato meccanicamente a partire dalla forma grezza di forgiatura, indicare anche il sovrametallo di lavorazione e le dimensioni finite, poich\u00e9 determinano il peso iniziale e il processo di forgiatura concretamente utilizzabile<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Come si producono i pezzi forgiati in titanio: stampo aperto, stampo chiuso e laminazione di anelli<\/h2>\n

Tre cicli coprono la maggior parte degli ordini di pezzi forgiati in titanio. Geometria, dimensione di sezione, orientamento richiesto del flusso delle fibre, tolleranza, quantit\u00e0, budget per le attrezzature e requisiti di controllo influenzano tutti il ciclo.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n
Percorso<\/th>\nForme tipiche<\/th>\nAttrezzature<\/th>\nImpieghi adatti<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Stampo aperto, detto anche forgiatura libera<\/td>\nDischi, blocchi, alberi, manicotti, anelli semplici, barre a gradini<\/td>\nStampi standard piani, a V o sagomati; possono comunque essere necessari utensili speciali, ma non \u00e8 prevista una serie di stampi completamente chiusi specifici per il pezzo<\/td>\nPiccole quantit\u00e0, grandi sezioni, prototipi e ricambi singoli. Le dimensioni risultano abbondanti e il pezzo viene lavorato meccanicamente a misura.<\/td>\n<\/tr>\n
Stampo chiuso, detto anche stampo a impronta<\/td>\nPezzi prossimi alla forma finale, componenti flangiati e sagomati<\/td>\nSerie di stampi specifica per il pezzo, con un costo iniziale concreto<\/td>\nQuantit\u00e0 ripetute che consentono di ammortizzare le attrezzature. Rispetto allo stampo aperto, la forgiatura a impronta pu\u00f2 fornire dimensioni del grezzo forgiato pi\u00f9 precise e un sovrametallo di finitura minore; il vantaggio economico dipende dal disegno del pezzo, dalla dimensione del lotto e dalla lavorazione meccanica successiva.<\/td>\n<\/tr>\n
Laminazione di anelli<\/td>\nAnelli laminati senza saldatura<\/td>\nRulli standard per sezioni rettangolari semplici; per anelli sagomati possono essere necessari rulli profilati e stampi di preformatura<\/td>\nAnelli per i quali si desidera un flusso continuo delle fibre in direzione circonferenziale anzich\u00e9 un anello tagliato da una lamiera spessa o ottenuto mediante foratura di un blocco pieno.<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Il compromesso pratico riguarda attrezzature, preparazione, resa del materiale, lavorazione meccanica e quantit\u00e0. La forgiatura a stampo aperto di solito comporta un basso costo di attrezzature speciali ed \u00e8 adatta a piccole quantit\u00e0 o sezioni oltre i limiti degli stampi chiusi, ma il suo prezzo unitario non \u00e8 intrinsecamente superiore in ogni caso. Gli stampi chiusi aggiungono un costo significativo di attrezzatura; con volumi ripetitivi sufficienti, una forgiatura pi\u00f9 vicina alla forma finale pu\u00f2 ridurre il sovrametallo e la lavorazione meccanica abbastanza da abbassare il costo unitario totale. La laminazione di anelli produce un anello senza saldatura e generalmente sviluppa un flusso delle fibre circonferenziale, ma gli anelli profilati possono richiedere attrezzature dedicate. Indicare nella richiesta il ciclo previsto se il progetto ne richiede uno; se la scelta \u00e8 aperta, indicare la quantit\u00e0 e le dimensioni finite, in base alle quali potr\u00e0 essere proposto il ciclo.<\/p>\n

Due vincoli specifici della forgiatura del titanio<\/h3>\n

Durante il riesame tecnico sarebbe opportuno affrontare due controlli di processo specifici del titanio. L'acquirente specifica normalmente grado, stato, propriet\u00e0, dimensioni, condizione superficiale e requisiti di controllo richiesti; il produttore controlla la temperatura di forgiatura qualificata, salvo diversa indicazione nella specifica d'acquisto.<\/p>\n

La temperatura di forgiatura viene definita in relazione al transus beta.<\/strong> Ogni lega di titanio ha una temperatura sopra la quale la struttura si trasforma interamente in beta, e lavorare il materiale sopra o sotto tale temperatura modifica la microstruttura finale e quindi le propriet\u00e0. Per Ti-6Al-4V, i valori pubblicati del beta transus variano tra le fonti, comunemente nell'intervallo di circa 980 a 1010 °C. Varia con la composizione chimica della colata e con il metodo utilizzato per misurarlo, quindi \u00e8 una propriet\u00e0 metallurgica della colata anzich\u00e9 un parametro di processo fisso. ASTM B381 elenca pi\u00f9 di uno stato di fornitura per i gradi corrispondenti, con lo stato ricotto come impostazione comune e materiale a struttura beta trasformata e solubilizzato e invecchiato nelle tabelle delle propriet\u00e0 di quei gradi. Lo stato deve quindi essere indicato insieme al grado, e la revisione attuale della norma disciplina quali stati sono disponibili per il grado ordinato.<\/p>\n

La lavorazione a caldo in aria produce alpha case, che deve essere rimosso.<\/strong> L'ossigeno, con possibile assorbimento di azoto, diffonde nella superficie e stabilizza uno strato duro e fragile ricco di fase alfa sotto la scaglia di ossido. L'alpha case residuo pu\u00f2 ridurre le prestazioni a fatica e favorire l'innesco di cricche superficiali. La rimozione pu\u00f2 avvenire mediante lavorazione meccanica e\/o un processo qualificato di fresatura chimica o attacco acido; la sola normale descagliatura non dimostra l'avvenuta rimozione. Il materiale e il sovrametallo dimensionale devono coprire il metodo di rimozione scelto e la profondit\u00e0 interessata verificata, per questo \u00e8 importante indicare nella richiesta di offerta le dimensioni finite e la condizione superficiale richiesta. Il meccanismo e le modalit\u00e0 per specificarne la rimozione sono trattati nella nostra guida all'alpha case<\/a>.<\/p>\n

Oltre a grado, norma, stato e dimensioni finite con sovrametallo, conviene indicare altre tre voci quando il progetto ne dipende: la direzione richiesta del flusso delle fibre, l'eventuale riduzione minima di forgiatura e il metodo di controllo non distruttivo con il relativo livello di accettazione. ASTM B381 non include automaticamente il controllo a ultrasuoni, quindi un requisito di controllo non distruttivo deve essere scritto nell'ordine anzich\u00e9 dato per scontato. Beiyu Titanium fornisce pezzi forgiati in titanio secondo ASTM B381 con certificati di collaudo 3.1 secondo EN 10204 riconducibili alla colata di produzione, ed esamina disegno, stato e ambito dei controlli prima dell'offerta.<\/p>\n

Forme dei pezzi forgiati e come specificarle<\/h3>\n

Le forme comuni comprendono dischi, anelli, blocchi, manicotti<\/a>, corpi valvola, flange in titanio<\/a> e pezzi forgiati personalizzati su disegno. Poich\u00e9 geometria e controllo sono specifici dell'ordine, sarebbe opportuno includere nella richiesta di offerta:<\/p>\n

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\"Titanium
Fase di applicazione del rivelatore nel controllo con liquidi penetranti su un componente forgiato in titanio, utilizzata per verificare indicazioni affioranti in superficie quando inclusa nel piano di controllo.<\/figcaption><\/figure>\n

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