Grade 4 Titanium Pipe: Staðlar og einkunnagreining
Gráða 4 er hæsta styrkleikaeinkunn títanfjölskyldunnar í atvinnuskyni og sú einkunn sem venjulega er valin fyrir óaðfinnanlega rör og rör sem verða að bera þrýsting, standast ætandi árás og samt vera soðið eða rúllað í rörplötu. Fjórar ASTM vörulýsingar ná yfir sama efni á mismunandi formi og að velja rétta á fyrirspurnarstigi kemur í veg fyrir skjöl sem passa ekki við hönnunarkröfuna:
| Forskrift | Vara undir |
|---|---|
| ASTM B338 | Óaðfinnanlegur og soðið títanrör fyrir þéttara og varmaskipta |
| ASTM B337 | Óaðfinnanlegur og soðið títan og títan ál rör |
| ASTM B861 | Óaðfinnanlegur títan og títan ál rör |
| ASTM B862 | Soðið títan og títan ál rör |
| ASTM B363 | Títan suðufestingar í sama flokki |
| Tilnefningarkerfi | 4. bekkjar jafngildi |
|---|---|
| ASTM / ASME | 4. bekk, UNS R50700 |
| DIN / Werkstoff númer | 3.7065 |
| Kínverskur landsstaðall | TA4 |
Gefa verður Werkstoff númerið vandlega. 4. flokkur er 3.7065, 3. bekkur er 3.7055 og númerið 3.7165 sem er oft afritað á hrein títanskjöl tilheyrir Ti-6Al-4V málmblöndunni af 5. flokki. Skoðun vottorðs við vörumóttöku ætti alltaf að athuga nafn UNS flokksnúmersins sem og viðskiptanúmerið.
Efnasamsetning og millivefseftirlit
Gráða 4 er óblandað títan með hæsta leyfilega súrefnisinnihaldi af verslunarhreinum flokkum, sem er það sem gefur því mestan styrk. Samsetningin er tekin saman hér að neðan, með nálægum einkunnum sýndar til samanburðar:
| Frumefni | 4. stigs takmörk, massi% | 2. bekkur | 3. bekkur |
|---|---|---|---|
| Súrefni, O | 0,40 hámark | 0,25 hámark | 0,35 hámark |
| Nitur, N | 0,05 hámark | 0,03 hámark | 0,05 hámark |
| Kolefni, C | 0,08 hámark | 0,08 hámark | 0,08 hámark |
| Vetni, H | 0,015 hámark | 0,015 hámark | 0,015 hámark |
| Járn, Fe | 0,50 hámark | 0,30 hámark | 0,30 hámark |
| Aðrir þættir, hver | 0,10 hámark | 0,10 hámark | 0,10 hámark |
| Aðrir þættir, alls | 0,40 hámark | 0,40 hámark | 0,40 hámark |
| Títan, Ti | Jafnvægi | Jafnvægi | Jafnvægi |
Vegna þess að styrkur 4. stigs kemur frá súrefni í föstu lausn frekar en frá málmblöndur, getur hitameðhöndlun ekki aukið eða lækkað styrkleika verulega. Það sem glæðing gerir er að endurheimta sveigjanleika eftir kalda vinnu og fjarlægja leifar af streitu, þannig að afhent ástand og magn af köldu sem haldið er eftir eru bæði hluti af forskriftinni.
Vélrænir eiginleikar, stærðir og vikmörk
| Eign | Gildi |
|---|---|
| Togstyrkur | 550 MPa mín |
| 0,2% sönnunarspenna | 483 MPa mín |
| Lenging | 15% mín |
| Teygjustuðull | u.þ.b. . 104 - 107 GPa |
| Þéttleiki | 4,51 g/cm3 |
| hörku | u.þ.b.. 30 HRC í glæðu ástandi |
| Hámarks-þjónustuhitastig til lengri tíma | 350 gráður |
| Parameter | Svið |
|---|---|
| Óaðfinnanlegur pípa að utan þvermál | 5 mm - 600 mm |
| Óaðfinnanlegur veggþykkt pípa | 2 mm - 120 mm |
| Pípulengd | 5 m - 12 m |
| Utan þvermál varmaskiptars | 3 mm - 114 mm |
| Veggþykkt varmaskiptarörs | 0,5 mm - 10 mm |
| Lengd rörs | allt að 15 000 mm |
| Enda klára | sléttur endi, skáskorinn endi, snittari |
| Yfirborðsfrágangur | súrsuð, björt gljáð, fáður, svartur, mattur |
Mál frávik eru tekin úr vikmörkum töflum pantaða forskrift. Hægt er að útvega kalddregin rör að töluvert þrengri mörkum en heitt fullbúið rör, og munurinn skiptir máli þegar rör eru stækkuð í rörplötu, vegna þess að óhófleg veggfrávik dregur úr samskeyti sem næst með stækkun vals.
Þar sem stig 4 rör og rör eru notuð
Varmaskiptar, þéttir, vatnshreinsunar- og afsöltunarstöðvar
Efna- og jarðolíuverksmiðjur meðhöndla klóríð, oxandi sýrur og hlutlausar saltlausnir
Klór-alkalí rafgreining og kvoða- og pappírsbleikingarrásir
Eimslöngur í hefðbundnum og kjarnorkuverum
Flugfestingar, festingar og burðarhlutar, þar sem einkunnin er tilgreind á unnu stöng og rör
Lækningatæki og hljóðfæraslöngur sem krefjast styrks auk lífsamhæfis
Flutningslínur fyrir vökva, gas og olíu og þrýsti- og varmaflutningsleiðslur
Einkunnin er hagkvæm málamiðlun í sjó-kældum skiptum, þar sem hærra leyfilegt álag leyfir þynnri veggi en gráðu 1 eða gráðu 2 fyrir sama hönnunarþrýsting og tæringarhegðun hennar er enn jafngild í flestum kælivatni.
Gæðaeftirlit, prófanir og skjöl
Gráða 4 pípa og rör eru framleidd úr lofttæmdu bráðnuðu hleifi, umbreytt með útpressun, veltingum eða köldu dráttum og lokið með stýrðri glæðingu. Dæmigert gæðaeftirlit felur í sér:
Efnafræðileg greining á hverjum hita, þar með talið millifrumefni
Togprófun til að sýna fram á tilgreindan lágmarksstyrk og lengingu
Vatnsstöðuþrýstingsprófun á rör og rör
Hvirfilstraumsprófun á varmaskiptaröri og úthljóðsprófun þar sem tilgreint er
Útflettingar- og blossunarprófanir til að staðfesta sveigjanleika fullunnar hluta
Málmfræðileg athugun á uppbyggingu og skorti á skaðlegum áföngum
Mál og yfirborðsskoðun, með yfirborðsgöllum fjarlægð fyrir sendingu
Skoðunarvottorð eru gefin út til EN 10204 3.1 með efnafræðilegum og vélrænum niðurstöðum fyrir hvern hita eða lotu, og prófunarskýrslur verksmiðju geta innihaldið hráefnisvottorðið fram að loka víddaryfirlýsingunni. Varan er pakkað í rakaþolið efni inni í tréhylkjum til að vernda súrsuðu eða bjarta yfirborðið meðan á sendingu stendur og hver búnt er merktur með hitanúmeri, flokki, stærð og forskrift fyrir rekjanleika.
Algengar spurningar
Sp.: Hvaða ASTM forskrift ætti að vitna í fyrir 4. stigs títaníumpípu?
ASTM B861 fyrir óaðfinnanlega rör, ASTM B862 fyrir soðið rör, ASTM B337 fyrir rör almennt og ASTM B338 fyrir varmaskipti og eimsvala rör. ASTM B363 er notað fyrir suðufestingar í sama flokki.
Sp.: Hvað er Werkstoff númerið fyrir 4. stigs títan?
Bekkur 4 er Werkstoff Nr. 3.7065 og UNS R50700. Ekki rugla því saman við 3.7165, sem er Ti-6Al-4V álfelgur 5, eða við 3.7055, sem er 3. stig.
Sp.: Hversu sterkt er 4. stig miðað við 2. stig títan?
Gráða 4 krefst lágmarks togstyrks 550 MPa og lágmarks sönnunarspennu 483 MPa, vel yfir mörkum fyrir gráðu 1, gráðu 2 og gráðu 3 óblandað títan.
Sp.: Er hægt að styrkja 4. stigs títan rör með hitameðferð?
Nei. Einkunnin er styrkt með súrefni í föstu lausn, þannig að glæðing endurheimtir aðeins sveigjanleika og léttir álagi. Styrkbreytileiki milli hluta kemur aðallega frá millivefsinnihaldi og áframhaldandi köldu vinnu.
Sp.: Er 4. stigs títan hentugur fyrir sjóvarmaskipti?
Já. Það þolir klóríð gryfju og streitutæringarsprungur í sjó og kælivatni og hærra leyfilegt álag leyfir þynnri rörveggi en lægri hreinar einkunnir fyrir sama hönnunarþrýsting.
Sp.: Hvernig er 4. stigs títan rör prófað fyrir sendingu?
Efna- og togprófun á hverri lotu, vatnsstöðuprófun, hringstraums- eða úthljóðsskoðun, fletningar- og blossaprófanir og víddarskoðun, allt skráð á EN 10204 3.1 vottorði.





