Dilihat: 0 Penulis: Editor Situs Waktu Publikasi: 20-02-2025 Asal: Lokasi
Pipa baja paduan titanium adalah sejenis pipa yang terbuat dari bahan paduan titanium, dengan sifat mekanik yang tinggi, kinerja stamping yang sangat baik, dan dapat dilas dalam berbagai bentuk, kekuatan sambungan las hingga 90% dari kekuatan logam dasar, dan kinerja pemotongan dan pemrosesan yang baik.
Produksi industri titanium dimulai pada tahun 1948. Perkembangan kebutuhan industri penerbangan, sehingga industri titanium memiliki tingkat pertumbuhan tahunan rata-rata sekitar 8% dari perkembangan tersebut. Saat ini, produksi tahunan bahan pengolah paduan titanium di dunia telah mencapai lebih dari 40.000 ton, tingkat paduan titanium hampir 30 jenis. Paduan titanium yang paling banyak digunakan adalah Ti-6Al-4V (TC4), Ti-5Al-2.5Sn (TA7) dan titanium murni industri (TA1, TA2 dan TA3).
1.Tergantung pada komposisi kimianya , mereka dapat dibagi menjadi dua kategori: titanium murni dan paduan sederhana, dan multi-paduan.
Titanium murni dan paduan sederhana: Kelas 1 adalah titanium murni rendah oksigen; Kelas 2 adalah titanium murni oksigen standar; Kelas 7 adalah titanium murni oksigen standar yang mengandung paladium 0,12-0,25%;
multi-paduan: Kelas 5 adalah paduan titanium yang mengandung 6% aluminium dan 4% vanadium; Grade 9 adalah paduan titanium yang mengandung 3% aluminium dan 2,5% vanadium; Grade 19 adalah paduan titanium yang mengandung 3% aluminium dan 8% vanadium, 6% kromium, 4% zirkonium, dan 4% molibdenum. Grade 19 adalah paduan titanium yang mengandung 3% aluminium, 8% vanadium, 6% kromium, 4% zirkonium, dan 4% molibdenum.
Selain itu, titanium murni dan paduan titanium dapat dibagi lagi menurut sifatnya sebagai berikut:
1. titanium murni industri ( paduan titanium tipe α )
Nilai umum: Gr1, Gr2, Gr3, Gr5, Gr7 (standar ASTM).
Karakteristik: Ketahanan korosi yang sangat baik (terutama lingkungan ion klorida), Kemampuan las yang sangat baik, kinerja kerja dingin yang baik
Aplikasi: pipa kimia, peralatan desalinasi, implan biologis.
2. tipe dekat α Paduan titanium
Nilai umum: Gr8, Gr9, Gr12 (standar ASTM)
Karakteristik: kinerja suhu tinggi yang sangat baik (suhu penggunaan jangka panjang: 450-500 ℃), ketahanan mulur tinggi, ketahanan oksidasi yang kuat
Aplikasi: bilah kompresor mesin aero, komponen struktural suhu tinggi.
3tipe .α+β e paduan titanium
Nilai umum: Gr16, Gr17 (standar ASTM). Paduan suhu tinggi (paduan titanium tipe β): nilai tipikal mencakup Gr23, Gr24, Gr25 (standar ASTM)
Karakteristik: Kinerja keseluruhan yang optimal (keseimbangan kekuatan, ketangguhan, kemampuan proses), Penguatan yang dapat diolah dengan panas (larutan padat + penuaan)
Aplikasi: badan pesawat/suku cadang mesin, sambungan buatan, suku cadang mobil balap.
4. tipe β paduan titanium
Nilai umum: Ti-10V-2Fe-3Al, Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al (β-21S)
Karakteristik: Kekuatan ultra-tinggi, sifat cetakan dingin yang sangat baik, Kemampuan las yang buruk, diperlukan perlakuan panas yang kompleks
Aplikasi: pengencang dirgantara, pegas, peralatan olahraga berkinerja tinggi.
| Indeks Kinerja | Titanium murni industri | α+βtipe titanium | dekat αtipe Titanium | tipe β titanium |
| Kekuatan tarik (MPa) | 345-550 | 895-930 | 800-1000 | 1000-1350 |
| Massa jenis (g/cm³) | 4.51 | 4.43 | 4.54 | 4.84 |
| Suhu pelayanan maksimal | 350℃ | 400℃ | 500℃ | 300℃ |
| Kemampuan las | terbaik | Bagus |
tengah | buruk |
| Aplikasi Khas | peralatan kimia | Bagian aerostruktur | komponen mesin | Pengikat ruang angkasa |
2. Menurut sifat mekaniknya , paduan titanium dapat dibagi menjadi kekuatan dan ketangguhan yang berbeda.
Kekuatan: titanium murni Kelas 1, kekuatan Kelas 2 relatif rendah, kekuatan tarik Kelas 2 min 345MPa. dan kekuatan paduan titanium Kelas 5 hingga 1000MPa atau lebih, 5 kali lipat dari baja tahan karat.
Ketangguhan: Secara umum, yang mengandung lebih banyak unsur paduan, seperti Kelas 5 dan Kelas 19, memiliki ketangguhan yang lebih baik sekaligus memastikan kekuatan tinggi; sedangkan tingkatan titanium murni memiliki perbedaan tertentu dalam kinerja ketangguhan dengan paduan titanium paduan, dan memiliki kinerja yang berbeda ketika terkena benturan dan beban lainnya.
3. Ketahanan korosi : Paduan titanium yang mengandung paladium, seperti Kelas 7 dan Kelas 11, memiliki ketahanan korosi yang lebih baik daripada kelas titanium murni tanpa paladium (misalnya, Kelas 1 dan Kelas 2) di beberapa lingkungan korosif tertentu, terutama dalam asam pereduksi, dll. Paduan titanium kelas 5, karena elemen paduannya, memiliki ketahanan korosi yang baik di air laut dan lingkungan lainnya, tetapi memiliki perbedaan dalam karakteristik kinerja tahan korosi spesifik dari paduan yang dirancang khusus untuk ketahanan korosi yang mengandung paladium dan elemen lainnya; Paduan titanium kelas 5 memiliki ketahanan korosi yang baik di lingkungan seperti air laut karena elemen paduannya, tetapi berbeda dari paduan yang mengandung paladium dan elemen lain yang dirancang khusus untuk ketahanan korosi dalam karakteristik ketahanan korosi spesifiknya.
4.Menurut skenario aplikasi yang berbeda dapat dibagi menjadi
Dirgantara: Paduan titanium kelas 5 umumnya digunakan dalam pembuatan balok pesawat, sayap, bilah mesin, dan komponen penting lainnya karena kekuatannya yang tinggi, ketahanan panas yang baik, dan ketahanan lelah.
Industri kimia: Paduan titanium kelas 2 biasanya digunakan untuk membuat penukar panas, reaktor, saluran pipa, dan peralatan kimia lainnya karena ketahanan korosi yang baik dan harga yang terjangkau.
Bidang biomedis: Paduan titanium kelas 23 memiliki elemen jarak bebas yang sangat rendah dan biokompatibilitas yang baik, dan sering digunakan untuk memproduksi sambungan buatan, implan gigi, perangkat fiksasi fraktur, dan implan biomedis lainnya.
5.Berbeda menurut kesulitan pemrosesan dan biaya
Secara umum, semakin tinggi kandungan unsur paduan dan semakin kompleks tingkat paduan titanium, semakin sulit pemrosesannya. Misalnya, paduan titanium Kelas 5 lebih sulit untuk diproses dibandingkan kelas titanium murni seperti Kelas 1 dan Kelas 2.
Dari segi biaya, paduan titanium yang mengandung unsur paduan langka atau mahal (seperti paladium, dll.), serta paduan titanium dengan kualitas yang lebih sulit untuk diproses, biasanya lebih mahal. Misalnya, Grade 7 mengandung paladium, sehingga biayanya lebih tinggi daripada grade titanium murni biasa; Paduan titanium grade 19 dan lainnya dengan komposisi paduan kompleks juga memiliki biaya yang relatif tinggi.
Dibandingkan dengan bahan logam lainnya, paduan titanium memiliki keunggulan sebagai berikut.
① dari kekuatan (kekuatan tarik / kepadatan) tinggi (lihat grafik), kekuatan tarik hingga 100 ~ 140kgf / mm2, sedangkan kepadatan baja hanya 60%.
② kekuatan yang baik pada suhu sedang, penggunaan suhu dari paduan aluminium beberapa ratus derajat lebih tinggi, di tengah suhu masih dapat mempertahankan kekuatan yang dibutuhkan, bisa pada suhu 450 ~ 500 ℃ pekerjaan jangka panjang.
③ ketahanan korosi yang baik, di atmosfer, permukaan titanium segera membentuk film oksida padat yang seragam, kemampuan menahan berbagai erosi media. Biasanya titanium memiliki ketahanan korosi yang baik pada media pengoksidasi dan media netral, dan ketahanan korosi pada air laut, larutan klorin basah dan klorida lebih baik. Namun dalam media pereduksi, seperti asam klorida dan larutan lainnya, ketahanan korosi titanium buruk.
④ kinerja suhu rendah yang baik, elemen celah paduan titanium sangat rendah, seperti TA7, pada -253 ℃ dapat mempertahankan tingkat plastisitas tertentu.
⑤ Modulus elastisitas rendah, konduktivitas termal kecil, tidak ada feromagnetisme.
⑥ Kekerasan tinggi.
⑦Stempel yang buruk, termoplastisitas yang baik.
