Warm- oder kaltgeformtes Titanrohr der Güteklasse 12 (0,8Ni-0,3Mo).

Klasse 12 auf einen Blick

Titan Grade 12 (Ti-0,8Ni-0,3Mo, UNS R53400) ist eine nahezu Alpha-Legierung, die einer handelsüblichen reinen Titanbasis 0,6–0,9 % Nickel und 0,2–0,4 % Molybdän hinzufügt. Die Zusätze erhöhen die Festigkeit der Legierung und, was noch wichtiger ist, erweitern ihre Korrosionsbeständigkeit auf heiße Umgebungen, wodurch die Umgebungsbedingungen reduziert werden, in denen unlegiertes Titan angegriffen werden kann. Güteklasse 12 wird häufig für chemische Verarbeitungsanlagen, Wärmetauscher und Meerwasseranwendungen verwendet und wird von ASTM B861 und B862 für nahtlose bzw. geschweißte Rohre sowie ASME SB861 und SB862 für Druckanwendungen abgedeckt.

Warmumformung von Rohren der Güteklasse 12

Die Warmumformung wird für enge Biegungen, Reduzierstücke mit großem -Durchmesser und schwere{1}Wandabschnitte verwendet, bei denen die Kaltumformung übermäßige Kraft erfordern würde. Grad 12 wird typischerweise im Bereich von 650-870 C warmumgeformt; Unterhalb von etwa 540 °C verfestigt sich das Material schnell, und oberhalb von etwa 900 °C werden Oxidation und Kornwachstum besorgniserregend. Da Titan bei erhöhter Temperatur Sauerstoff und Wasserstoff absorbiert, sollte die Warmumformung nur dann an der Luft erfolgen, wenn Oberflächenverunreinigungen anschließend entfernt werden können, und in kontrollierten Atmosphären oder mit Schutzbeschichtungen für kritische Komponenten. Nach der Warmumformung wird das Material normalerweise geglüht, um die Duktilität wiederherzustellen und Restspannungen abzubauen.

Kaltumformung von Rohren der Güteklasse 12

Kaltumformung, einschließlich Kaltbiegen und Kaltpilgern, wird für Rohre mit kleinem{0}Durchmesser und dünner Wand-bevorzugt, bei denen es auf die Maßhaltigkeit ankommt. Güteklasse 12 weist im geglühten Zustand eine gute Kaltumformbarkeit auf, die bei vielen Vorgängen mit Güteklasse 2 vergleichbar ist, und die Kaltumformung erhöht die Festigkeit bei gleichzeitiger Verringerung der Duktilität. Bei Biegungen beträgt der üblicherweise verwendete minimale Biegeradius das 3-5-fache des Rohraußendurchmessers, und die Rückfederung muss kompensiert werden, da der Elastizitätsmodul von Titan etwa halb so hoch ist wie der von Stahl. Wo der umgeformte Bereich Korrosion ausgesetzt ist, sollten kaltbearbeitete Zonen spannungsarm gemacht oder geglüht werden, um einen lokalen Angriff zu vermeiden.

Warm- und Kaltumformung: Praktischer Vergleich

Anwendungen und Standards

Rohre der Klasse 12 sind für Rohrbündelwärmetauscher, Soleerhitzer, chemische Reaktoren und geothermische Rohrleitungen spezifiziert, wo ihre Beständigkeit gegenüber heißen Chloriden, verdünnter Schwefelsäure und reduzierenden Medien unlegierte Qualitäten übertrifft. Im Druckbetrieb werden nahtlose Rohre nach ASTM B861 oder ASME SB861 und geschweißte Rohre nach ASTM B862 oder ASME SB862 geliefert, mit mechanischen und chemischen Tests gemäß der geltenden Norm. Typische Mindestzuganforderungen für Güteklasse 12 sind 483 MPa (70 ksi) Zugfestigkeit und 345 MPa (50 ksi) Streckgrenze.

Häufig gestellte Fragen

Kann ein Rohr der Güteklasse 12 kalt gebogen werden, ohne dass es zu Rissen kommt?

Ja, im geglühten Zustand lässt sich Güteklasse 12 kalt mit einem Mindestradius von etwa dem 3- bis 5-fachen des Außendurchmessers biegen, wobei für dünne Wände und eine ordnungsgemäße Schmierung ein Dorn verwendet wird.

Welcher Temperaturbereich wird für das Warmbiegen der Güteklasse 12 verwendet?

Das Warmbiegen erfolgt normalerweise zwischen 650 °C und 870 °C, gefolgt von einem Glühen, wenn die volle Duktilität des Bauteils wiederhergestellt werden muss.

Reduziert die Kaltumformung die Korrosionsbeständigkeit von Güteklasse 12?

Starke Kaltumformung kann Restspannungen hinterlassen, die die Anfälligkeit für Spannungskorrosion in bestimmten Medien erhöhen; Durch Spannungsarmglühen oder Glühen des umgeformten Bereichs wird die Korrosionsleistung wiederhergestellt.

Warum enthält Grade 12 Nickel und Molybdän?

Nickel und Molybdän verbessern die Beständigkeit gegenüber reduzierenden Säuren und heißen Chloridumgebungen, denen unlegiertes Titan schlecht standhält.

Welche Normen gelten für Rohre der Güteklasse 12?

Nahtlose Rohre fallen unter ASTM B861 / ASME SB861 und geschweißte Rohre unter ASTM B862 / ASME SB862; Wärmetauscherrohre können auch nach ASTM B338 geliefert werden.

Ist Güteklasse 12 nach dem Formen schweißbar?

Ja, Güteklasse 12 ist durch GTAW und andere Standardverfahren schweißbar, und Schweißen nach dem Formen ist üblich; Der Schweißbereich sollte mit hochreinem Argon abgeschirmt werden, um eine Kontamination zu vermeiden.