Tubo di titanio di grado 9 ASTM B338 ad alta temperatura

Tubo in titanio Grado 9 ASTM B338 ad alta temperatura

Il Grado 9, o Ti-3Al-2.5V, esiste perché il titanio puro diventa debole quando è caldo, ma la lega completa Ti-6Al-4V è difficile da trafilare in tubi a parete sottile. L'aggiunta del 3% di alluminio e del 2,5% di vanadio aumenta la resistenza a circa 620 MPa di trazione, mantenendo una duttilità sufficiente per la laminazione a freddo e la piegatura. Questo tubo è senza saldatura secondo ASTM B338, con diametro esterno da 10 mm a 57 mm, ricotto per l'uso dove la linea scorre a temperature moderate.

Dove si colloca il Grado 9 tra Gr2 e Gr5

Il Grado 2 offre circa 345 MPa di trazione e 275 MPa di snervamento, con eccellente duttilità e resistenza alla corrosione. Il Grado 5, Ti-6Al-4V, raggiunge 895 MPa di trazione e 828 MPa di snervamento, ma è rigido da formare e richiede lavorazione a caldo per pareti sottili. Il Grado 9 si colloca nel mezzo, con circa 620 MPa di trazione e 483 MPa di snervamento, con un allungamento del 15%, quindi può sopportare circa il doppio della pressione del Grado 2 a parità di spessore di parete, ed è ancora possibile trafilarlo a freddo, piegarlo e svasarlo con attrezzature standard per tubi.

Dati del tubo

Resistenza che sopravvive al calore

Il titanio mantiene il suo modulo a temperature più elevate rispetto all'alluminio e la sua resistenza a temperature più elevate rispetto alla maggior parte dei gradi di acciaio inossidabile a costo comparabile. Il Grado 9 viene normalmente utilizzato fino a circa 300 C in servizio continuo; al di sopra di tale temperatura, lo scorrimento viscoso diventa il fattore di progettazione piuttosto che la resistenza alla trazione, e lo sforzo ammissibile deve essere preso dal codice applicabile piuttosto che dalla scheda tecnica a temperatura ambiente. L'espansione termica è di circa 9 µm/mK, inferiore all'acciaio inossidabile, quindi una linea calda si muove meno ai supporti e impone meno sollecitazioni alle giunzioni flangiate.

Il titanio resiste all'ossidazione solo finché è presente un film di ossido integro. All'aria, il film rimane protettivo fino a circa 600 C, ma in ossigeno ad alta pressione o in flussi contenenti idrogeno i limiti di servizio sono molto più bassi e devono essere verificati rispetto al fluido, non alla temperatura indicata.

Forgiatura, pressatura e lavorazione a freddo

I tubi per linee di pressione vengono spesso finiti forgiando e pressando le estremità, quindi lavorando il dettaglio della connessione, in modo che il flusso del grano segua la forma invece di essere tagliato attraverso di essa. I tubi trafilati a freddo vengono ricotti tra una passata e l'altra, e qualsiasi piegatura o svasatura dovrebbe essere seguita da un trattamento di distensione se la linea sarà soggetta a vibrazioni o cicli termici. Il taglio, la sbavatura e la marcatura vengono eseguiti con utensili dedicati per titanio per evitare di incorporare ferro nella superficie.

Dove viene utilizzato

Le linee idrauliche aerospaziali sono l'applicazione classica, dove un tubo di Grado 9 trasporta 3000 psi con una frazione del peso dell'acciaio. Lo stesso tubo si trova in linee di strumentazione e di impulso, sistemi idraulici offshore, collettori di gas medicali e telai di biciclette ad alte prestazioni, e in impianti chimici dove il Grado 2 richiederebbe una parete più spessa per mantenere la pressione.

Ordinazione e imballaggio

Indicare diametro esterno, spessore, grado, tempera e pacchetto di test, ad esempio tubo da 25 mm x 1,5 mm Grado 9 ASTM B338 ricotto, testato con correnti parassite, lunghezza dritta 6000 mm. I tubi vengono spediti in casse di legno con tappi di plastica, e ogni cassa riporta il numero di lotto e il certificato del laminatoio in modo che il materiale possa essere tracciato al ricevimento.

Immagini del prodotto