Grade 2 titanyum, ticari saflıkta (alaşımsız) titanyumdur, UNS R50400, Werkstoffnummer 3.7035. ASTM B265 ve B348, bunu 345 MPa (50 ksi) asgari çekme dayanımı ve yüzde 20 asgari kopma uzamasına göre belirler. Dört ticari saflıktaki kalitenin en çok kullanılanıdır; şekillendirilebilir ve kaynaklanabilir kalırken çalışma dayanımını ve deniz suyu korozyon direncini korur.
Grade 2 titanyum kimyasal bileşimi
Bu sınırlar ASTM B265'te (şerit, sac, plaka) ve ASTM B348'de (çubuk ve kütük) aynıdır. Her değer azamidir ve titanyum asla doğrudan analiz edilmez: standartlar onu farktan hesaplar. Oksijen ticari saflıktaki kaliteleri ayırır, bu nedenle yüzde 0.25 belirleyici sayıdır.
| Element | Sınır, ağırlıkça yüzde | Rol |
|---|---|---|
| Azot (N) | 0.03 maksimum | Sünekliliği azaltır |
| Karbon (C) | 0.08 maksimum | Şekillendirilebilirliği sınırlar |
| Hidrojen (H) | 0.015 max | Gevrekleşme kontrolü |
| Demir (Fe) | 0.30 max | Beta stabilize edici |
| Oksijen (O) | 0.25 maksimum | CP kalite dayanımını belirler |
| Artıklar, her biri | 0.10 maksimum | İstenmeden oluşan |
| Artıklar, toplam | 0.40 maksimum | İstenmeden oluşan |
| Titanyum (Ti) | Kalan | Farktan |
Atıf yapılan standart: ASME SB-348 ve SB-265'te yayımlanan ASTM B348 Tablo 1 ve B265 Tablo 2. Hidrojen külçede değil, bitmiş üründe raporlanır ve yüzde 0.015'ten daha sıkı bir sınır üretici fabrika ile müzakere edilebilir.
Grade 2 titanyum mekanik özellikleri
Grade 2, bir alt sınır yerine belirtilmiş bir akma aralığı taşır ve bu yalnızca yassı üründe geçerlidir. ASTM B265 her ticari saflıktaki kalite için bir azami sınır koyar; ASTM B348 koymaz. ASTM B265, yüzde 0.2 ofset akma dayanımını 275 ila 450 MPa (40 ila 65 ksi) olarak belirler; bu, malzeme sertifikasının karşılaması gereken üst sınırdır. Çubuk ve kütük için ASTM B348, 275 MPa asgari değeri korur, azami değer yayımlamaz ve B265'in gerektirmediği yüzde 30 asgari kesit daralması ekler. Ölçü boyu da farklıdır: B265'te 2 in. (50 mm), B348'de 4D.
| Özellik | ASTM B265 (şerit, sac, plaka) | ASTM B348 (çubuk, kütük) |
|---|---|---|
| Çekme dayanımı, minimum | 345 MPa / 50 ksi | 345 MPa / 50 ksi |
| Akma dayanımı, 0,2% ofset | 275 ila 450 MPa / 40 ila 65 ksi (aralık) | 275 MPa / 40 ksi min (azami yok) |
| Kopma uzaması, min | 2 in. (50 mm) içinde 20% | 4D içinde 20% |
| Kesit daralması, asgari | Belirtilmemiş | 30% |
| Eğme testi, mandrel yarıçapı | 1.8 mm altında 2T; 1.8 ila 4.75 mm için 2.5T | Uygulanamaz |
| Tablonun sınırı | Tavlanmamış durum veya anlaşma ile 25 mm üzeri plaka | 76 mm ve 64,5 cm² değerine kadar boyuna kesitler; daha büyükleri anlaşma ile |
Grade 2H, basınçlı kap uygulamaları için 400 MPa (58 ksi) daha yüksek garantili asgari çekme dayanımına göre sertifikalandırılmış aynı malzemedir. Tablodaki kesit boyutlarının üzerinde özellikler üretici fabrika ve alıcı anlaşmasına göre belirlenir; bu nedenle ağır dövme kütük, 20 mm çubuktan farklı teklif edilir. Ayrıntılar şurada yer alır ASTM B348 çubuk ve kütük rehberi ve ASTM B265 sac ve plaka rehberi.
Belirtilen asgari değerler bir üretici fabrikanın sevk ettiği değerler değildir. Tavlanmış Grade 2 için raporlanan oda sıcaklığı değerleri yaklaşık 483 MPa (70 ksi) çekme, 352 MPa (51 ksi) akma ve yüzde 28 kopma uzamasıdır. Dayanım ısıyla keskin biçimde düşer: Rolled Alloys, 200 °C'de 283 MPa çekme ve 400 °C'de 186 MPa yayımlar.
Grade 2 titanyum fiziksel özellikleri
| Özellik | Metrik | Emperyal |
|---|---|---|
| Yoğunluk | 4,51 g/cm³ | 0.163 lb/in³ |
| Erime noktası | yaklaşık 1660 C (kaynaklar 1649 ila 1671 C verir) | yaklaşık 3020 F (3000 ila 3040 F) |
| Elastisite modülü | 105 GPa | 15.2 x 10&sup6; psi |
| Poisson oranı | 0.32 | 0.32 |
| 20 C'de ısıl iletkenlik | 20 ila 22 W/m·K | 11.6 ila 12.7 BTU/hr·ft·F |
| Özgül ısı kapasitesi | 520 J/kg·K | 0.124 BTU/lb·F |
| Isıl genleşme katsayısı | 8.6 x 10⁻&sup6; /K (0 ila 100 C) | 4.8 µin/in·F (68 ila 212 F) |
| Elektriksel özdirenç | 0.48 ila 0.53 µΩ·m | 19 ila 21 µΩ·in |
| Sertlik | B265 veya B348'in bir gerekliliği değildir. Yayımlanmış tipik değerler yaklaşık 150 HB veya 160 ila 200 HV düzeyindedir. | |
Two entries need a caution, not a tidy number. Published thermal conductivity spreads across roughly 16 to 22 W/m·K by source and temperature basis, and electrical resistivity shows the same spread, so sizing should use the figure your design code supports. Hardness is the common trap: neither B265 nor B348 has a hardness column, so a hardness value cannot be rejected against those standards and needs a supplementary test on the order. Figures for every grade are on kaliteye göre titanyum sertliği.
Bu konuda daha fazla bilgi: Titanyum manyetik midir? kaliteye göre geçirgenlik değerlerini ve ASTM B265 ile B348 standartlarının bunları neden doğrulamadığını açıklar.
Grade 2 titanyumun korozyon direnci
Grade 2, nem veya oksijen izinin bulunduğu her yerde neredeyse anında yeniden oluşan titanyum dioksit filmine davranışını borçludur; bu film klorürler ve oksitleyici ortamlarda neredeyse tam bağışıklık, indirgen asitlerde ise yalnızca orta düzey performans sağlar. Aşağıdaki değerler, alaşımsız titanyumu TIMETAL 50A olarak listeleyen TIMET korozyon kılavuzundan alınmıştır.
| Ortam ve koşul | Grade 2 davranışı | Açıklama |
|---|---|---|
| Ortam deniz suyu, sığ | 3.15 x 10⁻⁵ mpy (0.8 x 10⁻⁶ mm/y) | Herhangi bir korozyon payının altında |
| Derin deniz suyu, 720 ila 2070 m | 0.010 mpy (0.00025 mm/y) altında | Ölçülebilir saldırı yok |
| Deniz suyu sıcaklık sınırı | 260 C (500 F) değerine kadar dayanır | Genel korozyon esası |
| Deniz suyu hızı | 7.6 m/s değerine kadar sıfır; 36.6 m/s'de 0.3 mpy | Kondenser ve hizmet suyu uygulaması |
| Kaynar 90% nitrik asit, metal yüzeyi 116 C | 1.1 ila 6.6 mpy (0.03 ila 0.17 mm/y) | Aynı testte Type 304L: 150 ila 518 mpy |
| Islak klor, 10 ila 88 C | 0.02 mpy (0.001 mm/y) değerine kadar sıfır | Su içeriği filmi korur |
| Kuru klor, 30 C | Hızlı saldırı ve tutuşma | Kesin hariç tutma |
| Doygun NaCl salamurası, 21 C ila kaynama | Sıfır | Yalnızca genel korozyon |
| Hidroklorik asit, oda sıcaklığı | Yaklaşık 7% HCl değerine kadar kullanılabilir | Grade 12 yaklaşık 9%, Grade 7 yaklaşık 27% |
| Sülfürik asit, oda sıcaklığı | Yaklaşık 5% değerine kadar kullanılabilir (0 C'de yaklaşık 20%) | Grade 7 yaklaşık 45% |
| Kaynar sülfürik asit | 0,5% kadar düşük değerlerden itibaren yüksek hızlar | Grade 12 yaklaşık 1%, Grade 7 yaklaşık 7% |
| Hidroflorik asit | Oksit filmine saldırır | Uygun değil |
Bu asit sınırları 5 mpy (0,127 mm/y) eş-korozyon çizgilerinde yer alır. Çözünmüş ferrik, kuprik, nikel ve molibden iyonları titanyumu hidroklorik aside karşı pasifleştirir; bu nedenle gerçek proses akışları genellikle saf asit verilerinin gösterdiğinden daha ılımlıdır.
Grade 2'den Grade 7 veya Grade 12'ye ne zaman geçilmeli
Geçiş noktası genel korozyon değil, aralık korozyonudur. Nötre yakın salamurada alaşımsız titanyumda aralık saldırısı yaklaşık 93 °C (200 F) sıcaklıkta mümkün olur ve 70 °C (158 F) altında olası değildir; deniz suyunda eşik 82 °C (180 F) üzerindedir. Daha düşük pH ve yüksek kalsiyum veya magnezyum konsantrasyonları başlangıcı daha düşük sıcaklıklara çeker.
- Grade 12 (UNS R53400, 0,3% Mo, 0,8% Ni): laboratuvar testlerinde 316 °C (600 F) üzerindeki nötr doygun salamuralarda saldırı yoktur, yaklaşık pH 3'e kadar aralık direnci gösterir. Sıcak salamura ve jeotermal hizmet için seçimdir.
- Grade 7 (UNS R52400, Grade 2 artı 0.12 ila 0.25% Pd): pH 3 altında Grade 12'den daha iyidir ve oda sıcaklığında yaklaşık 27% HCl ile 45% sülfürik asitte indirgen asit çözümüdür.
- Aralık eşiklerinin altındaki deniz suyu ve ısı değiştirici hizmeti, nitrik ve kromik gibi oksitleyici asitler ile ıslak klor ve nötr klorürler için Grade 2 kullanın.
Grade 1 ve Grade 2, deniz suyunda gerilimli korozyon çatlamasına esasen bağışıktır, ancak yüzde 0.2 oksijen üzerindeki alaşımsız kaliteler duyarlı olabilir. Titanyumda mikrobiyolojik etkili saldırı vakası bildirilmemiştir; bu, birçok paslanmaz borulama tercihinin ardındaki bir arıza modunu ortadan kaldırır.
Standartlar ve ürün biçimleri
Grade 2, malzemeye göre değil ürün formuna göre belirtilir. Yanlış ASTM numarasını belirtmek, reddedilmiş bir malzeme sertifikasının yaygın nedenidir: kimya aynı olsa bile kabul testleri plaka ve çubuk standartları arasında farklılık gösterir.
| Ürün formu | ASTM | ASME | Diğer |
|---|---|---|---|
| Şerit, sac, plaka | B265 | SB-265 | AMS 4902 |
| Çubuk ve kütük | B348 | SB-348 | – |
| Boru, dikişsiz ve kaynaklı | B338 | SB-338 | AMS 4941 kaynaklı, AMS 4942 dikişsiz |
| Dikişsiz boru | B861 | SB-861 | – |
| Kaynaklı boru | B862 | SB-862 | – |
| Dövme parçalar | B381 | SB-381 | – |
| Tel | B863 | – | AMS 4951, AWS A5.16 ERTi-2 kaynak teli |
| Bağlantı parçaları | B363 | SB-363 | – |
| Dökümler | B367 | SB-367 | – |
| Cerrahi implant stoğu | F67 | – | ISO 5832-2 |
| Avrupa tanımı | Werkstoffnummer 3.7035, Ti2 veya Titan Grade 2 olarak yazılır | ||
Fransız tanımı: Bir Fransız teknik resmi bu kaliteyi T40 olarak gösterebilir; bu, ASTM'de UNS R50400, EN ve DIN'de Werkstoffnummer 3.7035 olarak yazılan kalitenin Fransız kodudur.
Parça bir basınç kodu kapsamına girdiğinde ASME SB numaraları önem taşır: SB-265, SB-338, SB-348, SB-363, SB-367, SB-381, SB-861 ve SB-862 ilgili ASTM spesifikasyonlarının Section II Part B sürümleridir; B863 telin SB karşılığı yoktur ve kod damgalı bir kap SB numarasını gerektirir.
Grade 2 ile Grade 5 ve Grade 1 karşılaştırması
| Özellik (ASTM B265 esası) | Grade 1 (R50250) | Grade 2 (R50400) | Grade 5 (R56400) |
|---|---|---|---|
| Çekme dayanımı, minimum | 240 MPa / 35 ksi | 345 MPa / 50 ksi | 895 MPa / 130 ksi |
| Akma 0,2% ofset | 138 ila 310 MPa | 275 ila 450 MPa | 828 MPa minimum |
| Kopma uzaması, min | 24% | 20% | 10% |
| Oksijen, maks. | 0.18% | 0.25% | 0.20% |
| Demir, maks. | 0.20% | 0.30% | 0.40% |
| Alaşımlama | Yok | Yok | 5.5 ila 6.75% Al, 3.5 ila 4.5% V |
| Yoğunluk | 4,51 g/cm³ | 4,51 g/cm³ | 4,43 g/cm³ |
Grade 1, daha düşük oksijen ile süneklik sağlar; 20'ye karşı yüzde 24 kopma uzaması, 105 MPa asgari çekme dayanımı kaybı karşılığındadır. Derin çekme ve patlayıcı kaplama için uygundur, yapısal kesitler için değil. Grade 5 farklı bir malzeme sınıfıdır: Ti-6Al-4V, asgari çekme dayanımını yaklaşık 2.6 katına çıkarır ancak kopma uzamasını yüzde 10 değerine düşürür, kaynaklanması daha zordur ve TIMET'in alaşımsız titanyumdan daha düşük sıraladığı indirgen asitlerde korozyon direncini artırmaz. Bkz. Grade 2 ve Grade 5 titanyum karşılaştırması ve titanyum kaliteleri karşılaştırma rehberi. Çalışma kuralı: yük taşıyan parçalar Grade 5'e gider, ıslanan parçalar Grade 2'de kalır ve Grade 7 veya 12'ye geçer.
Uygulamalar
Grade 2, görevin yükten çok korozyon olduğu yerlerde varsayılandır: kimya tesisindeki gövde ve borulu ısı değiştiriciler, reaktör kabı astarları, kolonlar, borulama ve vana gövdeleri; çok kademeli flaş ve ters osmoz hatları için kondenser boruları, hizmet suyu borulaması ve tuzdan arındırma iç bileşenleri; çoğunlukla karbon çelik üzeri kaplamalı plaka olarak elektrik santrali boru tablaları. Diğer kullanımlar, kağıt hamuru ve kâğıtta klor dioksit ağartma, anot sepetleri ve kaplama rafları, açık deniz hidrokarbon bileşenleri ve farmasötik proses yüzeylerini kapsar. Grade 2 ayrıca ASTM F67 ve ISO 5832-2 kapsamında cerrahi aletler ve yük taşımayan implant parçalarında kullanılır.
Ürünle temas eden tanklar, borulama, valfler ve nozullar için titanyum ıslak parça kılavuzunu sıvının, temizlik çevriminin, aralık geometrisinin ve karışık metal bağlantılarının malzeme kapsamını nasıl daralttığını gösterir.
Siparişte Grade 2 titanyum nasıl belirtilir
Bu sekiz kalemi içeren bir talep tek seferde teklif edilebilir ve sertifikalandırılabilir. Yalnızca “titanium grade 2 bar” yazan bir satır için bu mümkün değildir: üretici fabrika sertifikanın hangi standardı karşılaması gerektiğini bilmez.
- Kalite ve UNS numarası. Grade 2, UNS R50400. Avrupa teknik resminde 3.7035 ekleyin ve bir basınç parçası 400 MPa garantili asgari değer gerektiriyorsa Grade 2H olarak belirtin.
- Standart. Forma uygun ASTM veya ASME numarası, örneğin çubuk için ASTM B348 veya kod plakası için ASME SB-265. Bu, 450 MPa akma üst sınırının ve yüzde 30 kesit daralmasının uygulanıp uygulanmayacağını belirler.
- Ürün formu. Yuvarlak çubuk, dövme blok, plaka, sac, dikişsiz boru, kaynaklı boru, tel veya halka.
- Boyutlar. Çap veya kalınlık, genişlik, sabit boy. Boru için nominal boru çapı değil OD ve et kalınlığını belirtin.
- Tolerans. ASTM tablosuna göre standart üretici fabrika toleransı veya h9 ya da artı-sıfır gibi daha sıkı bir değer.
- Durum. Tavlanmış normal tedarik durumudur. Bunu belirtin ve kalın kesitten işlenen parçalar için gerilim giderme ekleyin.
- Yüzey. Sıcak haddelenmiş ve tufalı alınmış, dağlanmış, taşlanmış, tornalanmış, puntasız taşlanmış veya parlatılmış.
- Sertifika. Döküm numarası ile izlenebilirlik içeren EN 10204 3.1 ve temel standardın atladığı ek gereklilikler: sertlik, ultrasonik muayene, sınırlandırılmış hidrojen.
Beiyu Titanium, Grade 2'yi ASTM ve AMS spesifikasyonlarına göre tedarik eder. EN 10204 3.1 dokümantasyonu ve döküm veya lot izlenebilirliği gerektiğinde, talep edilen sonuçları ve izlenebilirlik alanlarını RFQ'da belirtin; Beiyu, mevcut kapsamı teklif ve siparişte teyit eder. Boyutlar ve talep formatı şurada yer alır Grade 2 titanyum çubuk sayfada.
Grade 2 titanyum paslanır mı?
Hayır. Pas demir oksittir ve Grade 2 en fazla yüzde 0.30 demir içerir. Bunun yerine, nem veya oksijen izinin bulunduğu her yerde neredeyse anında yeniden oluşan bir titanyum dioksit filmi meydana gelir; bu nedenle çizik bir korozyon bölgesine dönüşmez. Filmin sınırları vardır: hidroflorik asit ona doğrudan saldırır, kuru klor 30 °C'de hızlı saldırı ve tutuşmaya neden olur ve yaklaşık 82 °C üzerindeki deniz suyu aralıkları filmi yerel olarak bozar.
Grade 2 titanyum manyetik midir?
Grade 2 titanyum paramanyetiktir; bağıl manyetik geçirgenliği yalnızca 1.0 değerinin marjinal olarak üzerindedir, bu nedenle mühendislik uygulaması onu manyetik olmayan olarak kabul eder. Mıknatısı tutmaz ve enstrümantasyon, MRI ortamları veya sensör muhafazaları için önemli olan herhangi bir biçimde yakındaki alanları bozmaz. Geçirgenlik B265 veya B348 tarafından doğrulanmaz; bu nedenle belirtilen bir sınır, siparişte ek test gerektirir.
Grade 2 titanyum saf titanyum mudur?
Kimyasal olarak saf değil, ticari saflıktadır. Standartlar titanyumu asla doğrudan analiz etmez: arayer elementleri ve demiri sınırlar, ardından titanyumu farktan hesaplar; bu da ASTM B265 sınırları altında onu yüzde 98.9'un üzerine çıkarır. Kalite basamaklarında işin çoğunu oksijen yapar: Grade 1 yüzde 0.18, Grade 2 yüzde 0.25 ve Grade 3 yüzde 0.35 ile sınırlandırılır; çekme asgari değerlerinin 240'tan 345'e ve 450 MPa'ya çıkmasının nedeni budur.
Grade 2 titanyum 316L paslanmaz çelikle nasıl karşılaştırılır?
Grade 2, yaklaşık 7,98 g/cm³ değerine karşı 4,51 g/cm³ ile yaklaşık yüzde 44 daha hafiftir ve ASTM A240 kapsamındaki 316L plaka için 170 MPa'ya karşı 275 MPa asgari ile belirtilen akma dayanımında daha yüksek başlar. Belirleyici fark klorür davranışıdır: Grade 2 ortam deniz suyunda esasen ölçülebilir korozyon göstermezken, östenitik paslanmaz çelik klorür çukurcuk korozyonu ve gerilimli korozyon çatlamasıyla karşılaşır. İndirgen asitlerde sıra tersine döner; Grade 2 yaklaşık yüzde 7 hidroklorik asitte sınıra ulaşır ve bu noktada titanyum çözümü Grade 7'dir.
Kaynaklarıyla şartname ayrıntıları
Tavlanmış durumda Grade 2 (UNS R50400), şu standarda göre asgari 345 MPa (50 ksi) çekme dayanımını, 275 ile 450 MPa arasında akma dayanımını ve asgari 20% kopma uzamasını karşılamalıdır ASTM B265, Tablo 2; ASTM B348 çubuk ve kütük için aynı 345 MPa asgari çekme değerini uygular.
Arayer sınırları kaliteyi tanımlar: ASTM B265, Tablo 1'e göre oksijen 0,25%, demir 0,30% ile sınırlıdır. Yoğunluk 4,51 g/cm³ değerindedir (ASM Handbook, Cilt 2) ve DIN 17850 kapsamındaki Avrupa tanımı Werkstoff 3.7035 eşdeğer alaşımsız bileşimi kapsar.