Quelle est la différence de tuyau en alliage de titane

• Définition

Le tuyau en acier en alliage en titane est une sorte de tuyau en matériau en alliage de titane, avec des propriétés mécaniques élevées, d'excellentes performances d'estampage et peut être soudée sous diverses formes, une résistance aux joints soudés jusqu'à 90% de la résistance du métal de base et de bonnes performances de coupe et de traitement.

La production industrielle de titane a commencé en 1948. Le développement de l'industrie aéronautique a besoin, de sorte que l'industrie du titane à un taux de croissance annuel moyen d'environ 8% du développement. À l'heure actuelle, la production annuelle mondiale de matériaux de traitement des alliages de titane a atteint plus de 40 000 tonnes, le grade d'alliage en titane près de 30 types. L'alliage de titane le plus utilisé est TI-6AL-4V (TC4), TI-5AL-2.5SN (TA7) et le titane pur industriel (TA1, TA2 et TA3).

• Classification

1. Dépendance sur la composition chimique , ils peuvent être divisés en deux catégories: titane pur et alliages simples et multi-alliages.

• Titane pur et alliages simples: le grade 1 est un titane non allié à faible teneur en oxygène; Le grade 2 est le titane non allié standard-oxygène; La 7e année est le titane non allié standard-oxygène contenant 0,12-0,25% de palladium; 

• Multi-alliages: le 5e année est un alliage de titane contenant 6% d'aluminium et 4% de vanadium; La 9e année est l'alliage de titane contenant 3% d'aluminium et 2,5% de vanadium; Le grade 19 est un alliage de titane contenant 3% d'aluminium et 8% de vanadium, 6% de chrome, 4% de zirconium et 4% de molybdène. La année 19 est un alliage de titane contenant 3% d'aluminium, 8% de vanadium, 6% de chrome, 4% de zirconium et 4% de molybdène.

Outre, les alliages purs en titane et en titane peuvent être subdivisés en fonction de leurs propriétés comme suit:

  1. Titane industriellement pur ( alliage de titane de type α )

      Grades typiques: GR1, GR2, GR3, GR5, GR7 (norme ASTM).

      Caractéristiques: Excellente résistance à la corrosion (en particulier l'environnement ionique du chlorure) ， Excellente soudabilité, bonnes performances de travail au froid

      Applications: tuyauterie chimique, équipement de dessalement, implants biologiques.

  2. de type proche α Alliages de titane

     Grades typiques: GR8, GR9, GR12 (norme ASTM)

     Caractéristiques: Excellentes performances à haute température (Température d'utilisation à long terme: 450-500 ℃) ， Résistance élevée au fluage, forte résistance à l'oxydation

     Applications: lames de compresseur à moteur aérodynamique, composants structurels à haute température.

  3.α + β Typ E Titanium Alloy

     Grades typiques: GR16, GR17 (norme ASTM). Alloys à haute température (alliages de titane de type β): les notes typiques incluent GR23, GR24, GR25 (norme ASTM)

     Caractéristiques: Performances globales optimales (équilibre de force, ténacité, transformation) ， Renforcement traitable par la chaleur (solution solide + vieillissement)

     Applications: Pièces de fuselage / moteur d'avion, joints artificiels, pièces de voiture de course.

  4. de type β alliages de titane

     Grades typiques: TI-10V-2FE-3AL, TI-15V-3CR-3SN-3AL (β-21S)

     Caractéristiques: Ultra-High Strength, Excellentes propriétés de moulage à froid ， Mauvaise soudabilité, traitement thermique complexe requis

     Applications: attaches aérospatiales, ressorts, équipement sportif haute performance.

Indice de performance	Titane industriellement pur	α + β typ e  titanium	proche α Titane de type	de type β titane
Résistance à la traction (MPA)	345-550	895-930	800-1000	1000-1350
Densité (g / cm³)	4.51	4.43	4.54	4.84
Température de service maximale	350 ℃	400 ℃	500 ℃	300 ℃
Soudabilité	meilleur	bien	milieu	mauvais
Application typique	équipement chimique	Partie aérostructurale	composants du moteur	Attache aérospatiale

2. Selon les propriétés mécaniques des alliages de titane peuvent être divisées en résistance et en ténacité des différents. 

• Force: le titane pur 1, la résistance de grade 2 est relativement faible, une résistance à la traction de grade 2 de 345 mpa min. et la résistance en alliage en titane de 5e année jusqu'à 1000 MPa environ, est 5 fois celle de l'acier inoxydable.

  
  

• Ténacité: d'une manière générale, ceux qui contiennent plus d'éléments d'alliage, tels que la 5e année et la 19e année, ont une meilleure ténacité tout en assurant une forte résistance; Alors que les niveaux de titane pur ont certaines différences dans les performances de la ténacité avec les alliages de titane alliés et fonctionnent différemment lorsqu'ils sont soumis à un impact et à d'autres charges.

  
  

3. Résistance à la corrosion : les alliages de titane contenant du palladium, tels que la 7e année et la 11e année, ont une meilleure résistance à la corrosion que les niveaux de titane purs sans palladium (par exemple, grade 1 et 2) dans certains environnements corrosifs spécifiques, en particulier dans la réduction des acides, etc. Caractéristiques de performance résistantes à la corrosion à partir d'alliages spécialement conçus pour la résistance à la corrosion contenant du palladium et d'autres éléments; Les alliages de titane de grade 5 ont une bonne résistance à la corrosion dans des environnements tels que l'eau de mer en raison des éléments d'alliage, mais diffèrent des alliages contenant du palladium et d'autres éléments spécialement conçus pour la résistance à la corrosion dans leurs caractéristiques spécifiques de la résistance à la corrosion.

4. Selon les différents scénarios d'application , il peut être divisé en

• Aérospatial: l'alliage de titane de grade 5 est couramment utilisé dans la fabrication de faisceaux d'aéronefs, d'ailes, de lames de moteur et d'autres composants clés en raison de sa forte résistance, de sa bonne résistance à la chaleur et de sa résistance à la fatigue.

• Industrie chimique: l'alliage de titane de grade 2 est couramment utilisé pour fabriquer des échangeurs de chaleur, des réacteurs, des pipelines et d'autres équipements chimiques en raison de sa bonne résistance à la corrosion et de son prix modéré.

• Champ biomédical: l'alliage de titane de grade 23 a des éléments de dégagement ultra-bas et une bonne biocompatibilité, et est souvent utilisé pour fabriquer des articulations artificielles, des implants dentaires, des dispositifs de fixation de fracture et d'autres implants biomédicaux.

5. Difficile en fonction de la difficulté de traitement et du coût

• D'une manière générale, plus le contenu des éléments d'alliage est élevé et plus le grade d'alliage de titane est complexe, plus il est difficile de traiter. Par exemple, les alliages de titane de grade 5 sont plus difficiles à traiter que les notes de titane pures telles que les grade 1 et 2.

• Du point de vue des coûts, les alliages de titane contenant des éléments d'alliage rares ou coûteux (tels que le palladium, etc.), ainsi que les alliages de titane des notes plus difficiles à traiter, coûtent généralement plus cher. Par exemple, la 7e année contient du palladium, donc le coût est plus élevé que les notes de titane pur ordinaires; La 19e année et d'autres alliages de titane avec des compositions complexes en alliage ont également des coûts relativement élevés.

• Vertu

Par rapport à d'autres matériaux métalliques, l'alliage de titane présente les avantages suivants.

      ① que la résistance (résistance à la traction / densité) élevée (voir graphique), résistance à la traction allant jusqu'à 100 ~ 140kgf / mm2, tandis que la densité de seulement 60% d'acier.

      ② Bonne résistance à la température moyenne, l'utilisation de la température que l'alliage d'aluminium de quelques centaines de degrés plus élevé, au milieu de la température peut toujours maintenir la résistance requise, peut être dans la température de 450 ~ 500 ℃ à long terme.

      ③ Bonne résistance à la corrosion, dans l'atmosphère, la surface du titane forment immédiatement un film d'oxyde dense uniforme, la capacité de résister à une variété d'érosion des médias. Habituellement, le titane a une bonne résistance à la corrosion dans les milieux oxydants et neutres, et la résistance à la corrosion dans l'eau de mer, le chlore humide et la solution de chlorure est plus excellente. Mais dans la réduction des milieux, comme l'acide chlorhydrique et d'autres solutions, la résistance à la corrosion du titane est médiocre.

      ④ Bonnes performances à basse température, l'élément GAP est un alliage de titane très faible, comme TA7, en -253 ℃ peut maintenir un certain degré de plasticité.

      ⑤ Module d'élasticité faible, petite conductivité thermique, pas de ferromagnétisme.

      ⑥ Haute dureté.

      ⑦ Stamping Poor, bonne thermoplasticité.