Isı Eşanjörleri için ASTM B338 Sınıf 12 Titanyum (Ti-0.3Mo-0.8Ni, UNS R53400)
Oct 21, 2025
Ti-0.3Mo-0.8Ni bileşimiyle UNS R53400 olarak adlandırılan 12. sınıf titanyum, ticari olarak saf titanyumun yeterli mukavemete veya çatlak korozyonu direncine sahip olmadığı durumlarda hizmet için geliştirilmiş alfaya yakın bir işlenmiş titanyum alaşımıdır. Titanyumun korozyon davranışını geliştirilmiş mekanik özelliklerle birleştirir ve ASTM B338 kapsamında belirtilen ısı eşanjörleri, kondansatörler ve kimyasal işleme ekipmanları için standart bir boru malzemesidir.
Kimyasal Bileşim
| Öğe | İçerik (%) |
|---|---|
| Nikel, Ni | 0.6-0.9 |
| Demir, Fe | maksimum 0,30 |
| Molibden, Mo | 0.2-0.4 |
| Oksijen, O | maksimum 0,25 |
| Karbon, C | maksimum 0,08 |
| Azot, N | maksimum 0,03 |
| Hidrojen, H | maksimum 0,015 |
| Titanyum, Ti | Kalan |
Molibden ve nikel ilaveleri, alaşımın mukavemetini ticari olarak saf kalitelerin üzerine çıkarır ve daha da önemlisi, sıcak klorür ve indirgeyici ortamlarda çatlak korozyonuna karşı direncini artırır.
Fiziksel Özellikler
| Mülk | Metrik | İmparatorluk |
|---|---|---|
| Yoğunluk | 4,50 g/cm³ | 0,163 lb/inç³ |
| Erime noktası | Yaklaşık. 1660-1668 derece | Yaklaşık. 3020-3034 derece F |
| Isı iletkenliği | 19 W/m·K | 132 BTU·inç/saat·ft²· derece F |
| Termal genleşme (0-100 derece) | 8,60 µm/m derece | 4,78 µinç/inç derece F |
Mekanik Özellikler
| Özellik (tavlanmış) | Metrik | İmparatorluk |
|---|---|---|
| Çekme mukavemeti | 550MPa | 79.800 psi |
| Verim gücü (%0,2) | 380MPa | 55.100psi |
| Kopma uzaması | 12% | 12% |
| Elastik modül | 105 GPa | 15.200 ksi |
| Kayma modülü | 45,0 GPa | 6.530 ksi |
| Poisson oranı | 0.37 | 0.37 |
| Sertlik, Brinell | 180-235 | 180-235 |
| Sertlik, Vickers | 209 | 209 |
Değerler tavlanmış durum için tipiktir. Boru ürünlerine yönelik minimum gereklilikler ASTM B338'de tanımlanmıştır ve satın alma spesifikasyonuna göre doğrulanmalıdır.
İmalat ve Isıl İşlem
İşleme
Kalite 12, düşük hızlar, yeterli soğutma sıvısı akışı ve yüksek ilerleme hızları kullanılarak işlenebilir. Hafif işler için yüksek-hız çeliği takımlar kullanılabilir, ancak alaşımın gücü ve sertleşme eğilimi nedeniyle üretim işleme için tungsten karbür C1-C4 veya kobalt-bazlı takımlar önerilir.
Şekillendirme
Alaşım sıcak veya soğuk şekillendirilebilir. Sünekliği, soğuk işlemedeki östenitik paslanmaz çeliğinkine benzerdir ve olumlu performans özelliklerini yeniden sağlamak için-işleme sonrası tavlama tavsiye edilir.
Kaynak
Sınıf 12'nin kaynaklanabilirliği, ticari olarak saf kalitelerle karşılaştırılabilecek şekilde mükemmel olarak derecelendirilmiştir. Yüksek-saflıkta argon koruma, arka koruma ve geri temizlemeye sahip TIG (GTAW) standart işlemdir; Kaynak yapılmadan önce derz yüzeyleri temiz ve oksitten arındırılmış olmalıdır.
Tavlama
Tam tavlama için 732-816 dereceye (1350-1500 derece F) ısıtın, 2 saat bekletin ve havayla soğutun. Orta gerilim giderme için 538-649 dereceye (1000-1200 derece F) ısıtın, 1 saat bekletin ve havayla soğutun.
Dövme ve Sıcak İşleme
Kaba dövme yaklaşık 871 derecede (1600 derece F) gerçekleştirilebilir ve 788-843 derecede (1450-1550 derece F) tamamlanabilir. Sıcak çalışma genellikle sünekliği artırır; Sıcak işlemeden sonra son işlemeden önce son tavlama tavsiye edilir.
Eşdeğer Özellikler
Sınıf 12, farklı formlar için birden fazla ASTM ürün standardı kapsamındadır: şerit, levha ve levha için ASTM B265; Dikişsiz ve kaynaklı borular için ASTM B337; Kondansatörler ve ısı eşanjörleri için dikişsiz ve kaynaklı borular için ASTM B338; Çubuk ve kütük için ASTM B348; ve dövme parçalar için ASTM B381 (F-12).
Uygulamalar
Kimya, petrokimya ve enerji santrallerindeki ısı eşanjörleri ve kondansatörler
Klorür ve indirgeyici ortam hizmeti için pompalar, valfler ve borular
Deniz suyuna ve tuzlu suya maruz kalan denizcilik bileşenleri
Yüksek-sıcaklıktaki kimyasal üretim ekipmanı
Orta düzeyde-indirgeyici veya değişken oksitleyici-indirgeyici ortamlar için kaplar
Sıkça Sorulan Sorular
Isı eşanjörleri için neden ticari olarak saf titanyum yerine Grade 12'yi seçmelisiniz?
Sınıf 12, daha ince boru duvarlarına ve daha yüksek çalışma basınçlarına izin veren daha yüksek mukavemet ve CP sınıflarına eşit kaynaklanabilirlik ile sıcak klorür servisinde gelişmiş çatlak korozyon direnci sunar.
UNS R53400 ne anlama geliyor?
R53400, Ti-0.3Mo-0.8Ni bileşimine atanan, Derece 12 titanyum için Birleşik Numaralandırma Sistemi tanımıdır.
12. Sınıf titanyum kaynaklanabilir mi?
Evet. Kaynaklanabilirliği, ticari olarak saf titanyuma yakın olarak mükemmel olarak derecelendirilmiştir ve argon korumalı standart TIG prosedürleri kullanılmaktadır.
12. Sınıf için hangi tavlama sıcaklığı tavsiye edilir?
Tam tavlama 732-816 derecede (1350-1500 derece F) 2 saat süreyle gerçekleştirilir, ardından havayla soğutulur; Ara tedaviler için 1 saat boyunca 538-649 derecede (1000-1200 derece F) gerilim giderme kullanılır.
Hangi standartlar Grade 12 titanyumu kapsar?
ASTM B265 (şerit, levha, levha), ASTM B337 (boru), ASTM B338 (ısı eşanjörleri için boru), ASTM B348 (çubuk) ve ASTM B381 (dövme, F-12).
12. Sınıf en çok nerede kullanılır?
Kimyasal ve enerji hizmetlerine yönelik ısı eşanjörleri ve kondansatörlerinde ve sıcak klorürleri ve indirgeyici ortamları işleyen pompalarda, vanalarda ve borularda en yaygın olanıdır.
