ASTM B338 9級チタン管 鍛造・プレス・機械加工によるチタン管

ASTM B338 グレード 7 グレード 9 チタン管 鋳造・プレスまたは機械加工によるチタン管

タイタン と その 合金 は,例外 的 な 強度,軽量 性,そして 絶妙 な 耐腐蝕性 を 備える 組み合わせ を 提供 し て,様々な 産業 に 必要 な 材料 に なり まし た.チタン管とパイプとして使用する場合耐久性と厳しい環境への耐久性を要求する様々な産業用用途にユニークな利点がありますこの 記事 は,純粋 な チタン 管 の 主要 な 特質 と 用法 を 論じるASTMB338規格,特にグレード5とグレード7のチタン管,チタン合金管,および,さまざまな産業の要求に応える方法を調査する.

1ASTM B338:概要

ASTM B338は,一般的耐腐蝕用途のために設計されたチタン管の仕様を概要し,様々な環境で使用されるチタン管とチタン合金管を含む.化学加工を含む航空宇宙産業

この規格は,シームレス管と溶接管に適用され,高耐腐蝕性,軽量強度,耐久性を必要とするアプリケーションで一般的に使用されています.

2グレード7チタン (Ti-0.15Pd)

グレード7チタンは,パラディウム (0.12%~0.25%) と合金された純チタン (グレード2) である.合金による耐腐蝕性を向上させるためにパラディウムが加算される.特に気流タンクや塩素加工などの高腐食性環境では.

化学組成:

• チタン (Ti): バランス
• パラジウム (Pd): 0.12%~0.25%

属性:

• 腐食耐性: 酸化酸や減酸化酸,水素フッ素酸,塩素,塩化物を含む酸の腐食に非常に強い耐性.
• 耐性: 2級チタンと同じだが,耐腐蝕性が高い.
• 応用: 海上,化学,航空宇宙,化学産業の熱交換器と原子炉.

メカニカルプロパティ

• 張力強度: 50-70 ksi (345-485 MPa)
• 性能強度: 40-60 ksi (275-415 MPa)
• 伸縮: ~20%分

3. 9級チタン (Ti-3Al-2.5V)

9級チタンは,チタンとアルミニウム (3%) とバナジウム (2,5%) の他の2つの元素の合金である.この合金 は,純粋 な タイタン (2 級) と 比べ て より 強い 耐腐蝕性 を 保ち ます.航空宇宙,海洋,およびスポーツ機器のアプリケーションで使用するために最も人気のあるチタン合金の一つです.

化学組成:

• チタン (Ti): バランス
• アルミ (Al): 3%
• バナジウム (V): 2.5%

属性:

• 耐久性: 純チタン (2級) よりも高い張力強度と疲労耐性
• 腐食耐性:海水や塩化物豊富な環境では優れた.
• 応用: 航空宇宙,医療機器,スポーツ用機器,高性能な用途には,軽量で強度が高い材料が必要です.

メカニカルプロパティ

• 張力強度:80〜100 ksi (550〜690 MPa)
• 性能強度: 70-90 ksi (485-620 MPa)
• 伸縮: ~15%分

4チタンチューブ製造プロセス:鍛造,プレス,機械加工

ASTMB338級7級および級9級のチタン管は,鍛造,プレス,機械加工を含むいくつかのプロセスによって生産することができる.下記は,各プロセスとチタンチューブ製造におけるその役割の概要です:

鍛造

タイタン鍛造は,熱付けと圧力をかけることでチタンビレートまたはインゴットを形づくるプロセスである.このプロセスは,しばしば精密で高強度なパーツを作成するために使用される.

• プロセス:

  • タイタンの合金が800°Cから1200°Cの温度 (グレードによって) に加熱される.
  • 熱したビレットは,鍛造プレスに置かれ,そこで望ましい形に形作られる (例えば,さらに加工するためのチューブ空白または固体ビレットなど).
  • 鋳造されたチタンは通常,ビレットやプリフォームに作られ,後に突っ込みのないパイプやチューブを作るために外押しまたは略奪することができます.

• 利点:

  • 微細構造の精製により材料の特性 (強度や強さなど) が改善された.
  • 他の方法と比較してより高い張力強度と弾性.

圧縮 (機械圧縮)

• 機械プレッシングは,チタン管の初期形成に使用される別の方法である.このプロセスでは,チューブまたはパイプの形を形成するためにチタンビレットに高圧が適用される.

• プロセス:

  • タイタン合金高温に熱して模具に入れます
  • パイプの直径と壁厚さを減らすために,プレスは制御された力を適用します.

• 利点:

  • チタンパイプの大量生産に適しています
  • 均等な寸法で薄壁のチューブを作ります
  • 溶接管とシームレス管の両方に使用できます.

メカニカル加工 (冷たい引出,剥削,熱処理を含む)

初期チューブ形成後,冷引出やピルジェリングなどの機械加工が最終的なチタンパイプ製品に必要な正確な寸法を達成するために使用されます.

• 冷画:チタン管は,室温で一連の模具を通って引き出され,直径を小さくして長さを増します.この プロセス は,強度 を 増やし,チューブ の 表面 仕上げ を 改善 する こと に も 役立ち ます.

• ピルゲリング:チタン管の直径と厚さを減らすために使用されるプロセス.チューブは,均一な厚さを維持しながら,そのサイズを減らすために回転型マースを通過する.

• 熱処理: 機械加工後,チタン管は,内部ストレスを軽減し,柔らかさを改善するために,熱処理 (アニールなど) にかけられることが多い.機械的性能を向上させる.

• 表面仕上げ: 管は,腐食耐性および美容的な外観を改善するために,磨き,消化,または他の表面処理を受けることもあります.

5チタン管とパイプの利点:

タイタン管やパイプは,特にGr2,Gr5,Gr7から作られる管は,不oxidable鋼,炭素鋼,その他の合金などの伝統的な材料に比べていくつかの重要な利点を提供しています.これらの利点には:

耐腐食性:

• タイタンは,海水,酸性溶液,塩化物を含む化合物を含む最も攻撃的な環境で腐食に優れた耐性を示しています.化学加工などの産業に最適です海上・海上での掘削

強度/重量比:

• タイタンは強度と重量比が優れているため 他の金属に比べて軽い代替品です 特に航空宇宙や自動車工学などの用途ではそうです減重と燃料効率の向上によりコスト削減がもたらされます.

高温性能:

• 高温下で優れた性能を 提供しています 耐滑り性や 熱交換機,タービン部品,高圧アプリケーション.

生物互換性

• 純粋なチタン (Gr2) と特定のチタン合金 (Gr7) は生物互換性があり,整骨器具,歯科インプラント,外科用道具などの医療インプラントに最適です.体はチタンを排斥しない長期にわたる植入を可能にします.

耐久性と長寿:

• タイタンは耐磨,疲労,腐食性があり,極端な環境でもタイタンのパイプとチューブが長寿であることを保証します.時間が経つと 費用対効果の高い解決策になります交換や修理の必要性を減らす.

6チタン管の用途:

タイタンパイプとチューブは,様々な産業で広く使用されています.以下は,ASTM B338 Gr5とGr7タイタンパイプが重要な分野にどのように役立つかをご覧ください.

航空宇宙:

• タイタンの軽量で高強度な特性により,機体,翼,エンジンを含む航空機や宇宙船の部品に使用するのに最適です.Gr5 は,高圧や高温に耐える必要がある航空機部品に広く使用されています.

化学加工:

• 酸化抵抗性のあるチタンは 硫酸,塩化物,塩化水素などの 攻撃的な物質を処理する 化学工場では非常に有益ですGr7チタンパイプは,熱交換器で使用されます攻撃的な化学物質に強い耐性を要求するパイプシステムです

海洋産業

• 海洋環境は腐食性が高く,海水と塩の暴露は材料に莫大なストレスを与えます塩水での腐食耐性があり,造船に使用されています潜水艦部品や 海上石油プラットフォーム

医療:

• タイタンの生物互換性は,ヒップインプラント,膝のインプラント,歯科インプラントなどの医療インプラントに理想的な選択となります.軽量 で 強力 な 性質 に よっ て,人間 の 体 に 快適 で 機能 し ます.

石油・ガス産業

• タイタンは高圧や高温環境に耐える能力があり,海上掘削や石油採掘の用途に不可欠です.Gr5 と Gr7 のチタンパイプ は,海底パイプライン に 用いる熱交換器も用意しています

7ASME SB338 Ti Gr 2シームレスパイプの化学組成

8. チタンパイプ製造プロセスの概要

1. 原材料の調製:チタンスポンジはビレットまたはインゴットに加工されます.
2. エクストルーゼーションまたはピアス: ビレットは外押しまたはピアスして空洞管を形成します.
3. 密集 (冷引):冷引でパイプのサイズと厚さを減らす.
4. 熱処理: 管は,特性を高めるために,焼却または溶液焼却を受けます.
5. サイズと直し: 管は仕様を満たすためにサイズと直しされます.
6. 仕上げ: 表面 を 磨く こと や 角形 を 塗る こと や 表面 処理 は 表面 の 質 を 向上 さ せる.
7. 品質 管理 と 試験: 管材 は 標準 に 準拠 し て いる こと を 確かめる ため に 厳格 な 試験 に 処せ られ ます.
8. パッケージと輸送: パイプは顧客に配達するために準備されています.

チタンパイプの製造には,精密加工,熱処理,管材が重要な用途で要求される高い基準を満たすようにする表面加工技術この過程で 優れた強度や軽量性 耐腐蝕性を有するチタンパイプが作られ 航空宇宙などの産業に不可欠な部品になります化学加工海洋工学

9. チタンチューブサイズ: