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Legierungsauswahl
TA18 und Ti-3Al-2,5V: Die Legierung, die für Rohr existiert
Die meisten Titanlegierungen verdienen ihren Platz aufgrund von Festigkeits- oder Temperaturanforderungen. TA18 verdient ihn aufgrund eines Herstellungsverfahrens. Es handelt sich um ein niedriglegiertes Titan, das so entwickelt wurde, dass Rohrleitungen kalt verformt und gebogen werden können, ohne dass Risse entstehen, wie sie auftreten, wenn eine höherfeste Legierung durch denselben Prozess gedrückt wird.
Wenn das Rohr gebogen oder aufgeweitet werden soll, geben Sie dies in der Anfrage an. Der Biegeradius, den die Legierung annimmt, ist ein Konstruktionslimit, keine Lieferungsvariable. Senden Sie die Rohrzeichnung
Wo die Legierung sitzt
Die Auswahl eines Titanprodukts wird oft als Wahl zwischen kommerziell reinen Qualitäten und TC4 (Grade 5) beschrieben. Das lässt die mittlere Kategorie außer Acht, in der sich ein Großteil der Rohre befindet. TA18 — nominal Ti-3Al-2,5V — ist eine Near-Alpha-Legierung mit einem mäßigen Aluminiumanteil und einem geringen Vanadiumanteil, was ihr mehr Festigkeit als eine kommerziell reine Qualität verleiht und gleichzeitig weit formbarer als TC4 bleibt.
Die Legierungszusätze sind absichtlich klein. Aluminium erhöht die Festigkeit und stabilisiert die Alpha-Phase; Vanadium liefert etwas Beta-Phase für die Bearbeitbarkeit. Es wird nichts hinzugefügt, um eine Schlagzeilen-Zugfestigkeit zu erreichen, da dies nicht der Zweck des Produkts ist.
Warum das Rohr seine eigene Legierung bekommt
Röhren werden nicht so hergestellt wie die Stange. Nahtlose Röhren werden üblicherweise hergestellt, indem man eine Mulde bohrt oder durchbohrt und sie dann über eine Reihe von Durchgängen – Kaltpilering oder Kaltziehung – mit einer Glühphase zwischen den Durchgängen in den kalten Zustand reduziert. Jeder Durchgang erfordert, dass das Material eine große Verformung ohne Risse aufnimmt, und die Menge ist eine Eigenschaft der Legierung, nicht der Mühle.
Eine kommerziell reine Sorte lässt sich leicht reduzieren, erreicht aber nur eine geringe Festigkeit. TC4 hat die Festigkeit, bietet jedoch ein schmales Fenster, bevor es Risse bekommt, was den Kaltbearbeitungsweg teuer macht oder dazu zwingt, das Rohr heiß herzustellen. TA18 ist der Kompromiss, den der Prozess selbst verlangt: genügend Legierung, um eine nützliche Festigkeit zu erreichen, dennoch duktil genug, um in vielen Durchgängen kalt reduziert und dann gebogen zu werden.
Es gibt auch einen zweiten Grund. Rohr wird oft gebogen, aufgeweitet oder am Ende geformt, nachdem es hergestellt wurde. Diese Vorgänge setzen die Wand bei Raumtemperatur unter Belastung, und eine Legierung, die nur im geglühten Zustand stark war, wird ihnen nicht standhalten.
Bezeichnungen reisen schlecht
TA18 ist die chinesische Bezeichnung. Dieselbe Zusammensetzung erscheint international unter ASTM als Grad 9 und als Ti-3Al-2,5V im kommerziellen Gebrauch. Es handelt sich in der Substanz um dieselbe Legierung, aber sie sind nicht dasselbe Dokument: Jeder Standard legt seine eigenen Chemiegrenzen, seine eigenen Toleranzen und seine eigenen Inspektionsanforderungen fest, und eine Bestellung, die das eine nennt und das andere erwartet, wird schließlich bei Wareneingang wegen einer auf dem Papier realen Abweichung abgelehnt, selbst wenn das Metall gleichwertig ist.
Die Regel besteht darin, den Standard zusammen mit der Klasse zu benennen und anzugeben, welche Ausgabe maßgeblich ist. Wenn zwei Standards alternativ zitiert werden, sollte dies ausdrücklich gesagt werden, anstatt es dem Lieferanten zu überlassen, zu wählen.
Was die Legierung aufgibt
| Eigentum | Handelsübliches reines Titan | TA18 / Ti-3Al-2.5V | TC4 / Klasse 5 |
|---|---|---|---|
| Zugfestigkeit, geglüht | Am niedrigsten von den dreien | Zwischen den beiden, materiell über den reinen Graden | Am höchsten, mit großem Abstand |
| Umformbarkeit im kalten Zustand | Ausgezeichnet | Gut — das ist der Grund, warum die Legierung existiert | Schlecht; die kalte Route ist vor dem Spalten eng |
| Schweißen | Einfache | Geradlinig mit derselben Edelgas-Disziplin | Schweißbar, aber empfindlicher gegenüber Verunreinigungen |
| Maximale Betriebstemperatur | Bescheiden | Bescheiden; keine Hochtemperaturlegierung | Höher, was eine seiner Hauptanwendungen ist |
| Wo es die natürliche Wahl ist | Niederdruck-, hoch verformbare Aufgabe | Hydraulik- und Instrumentenrohr, gebogene und gespreizte Baugruppen | Strukturelle und Hochtemperatur-Bauteile, keine Rohrarbeiten |
Was beim Kauf einer Tube anzugeben ist
Geben Sie die Norm und die Güte, den Außendurchmesser und die Wandstärke mit Toleranzen, die Länge, den Lieferzustand und das Prüfverfahren an. Für Rohr verdienen zwei Punkte ihre Berücksichtigung, die bei einer Stangenanfrage ungewöhnlich wären. Der erste ist die Geradheit oder die Coil-Form, da ein gebogenes Rohr, das geradegebogen werden muss, ein anderes Produkt ist. Der zweite ist der Oberflächen- und Zustandszustand innen und außen, da die Innenoberfläche eines Hydraulikrohrs eine funktionale Oberfläche ist und nach der Montage nicht mehr inspiziert werden kann.
Wo das Rohr gebogen oder aufgeweitet werden soll, sagen Sie es. Die Formbarkeit, die die Legierung bietet, ist nicht unbegrenzt, und ein Biegeradius, den das Metall nicht annehmen wird, ist ein Konstruktionsproblem, kein Lieferproblem – besser beim Zeichnen angesprochen als beim Biegen festgestellt.
Häufig gestellte Fragen
Häufige Fragen
Ist TA18 dasselbe wie die 9. Klasse?
Die beiden bezeichnen die gleiche Grundzusammensetzung, Ti-3Al-2,5V, und in der Praxis werden sie austauschbar verwendet. Sie sind jedoch nicht dasselbe Dokument: TA18 ist die chinesische Bezeichnung, während Grade 9 die ASTM-Bezeichnung ist, und jeder Standard legt seine eigenen chemischen Grenzwerte, Toleranzen und Inspektionsanforderungen fest. Eine Bestellung sollte sowohl den Standard als auch die Güteklasse nennen.
Warum nicht einfach TC4 für Rohre verwenden?
Weil der Kaltumformungsweg nicht dafür geeignet ist. Nahtlose Rohre werden über viele Kaltdurchgänge reduziert, mit einer Glühung dazwischen, und TC4 hat ein schmales Fenster, bevor es reißt, was den Kaltumformungsweg kostspielig macht oder dazu zwingt, das Rohr mit einem anderen Verfahren herzustellen. TA18 wurde entwickelt, um in diesem Fenster zu liegen: mehr Festigkeit als eine reine Sorte, viel mehr Formbarkeit als TC4.
Kann ein Titanrohr gebogen und aufgespreizt werden?
Ja, und das ist der Grund, warum überhaupt eine bestimmte Legierung für Rohre existiert. Biegen und Aufweiten setzen die Wand bei Raumtemperatur unter Spannung, daher muss die Legierung in der gelieferten Bedingung Duktilität behalten. Der erreichbare Biegeradius hat dennoch eine Grenze, und es lohnt sich, dies anhand der Zeichnung zu überprüfen, bevor das Rohr bestellt wird.
In welchem Lieferzustand sollte das Rohr bestellt werden?
Verglüht, in fast allen Fällen, weil die darauf folgenden Umformvorgänge die Duktilität des geglühten Zustands voraussetzen. Wenn das Rohr zur Erhöhung der Festigkeit als Kaltgefertigt geliefert wird, sind die Biegungen und Aufweitungen, die das Ziehen erfordert, möglicherweise nicht mehr erreichbar – die beiden Anforderungen müssen zusammen und nicht nacheinander gelöst werden.
Fragen Sie nach der TA18-Rohrlegierung
Senden Sie die Zeichnung mit der Güte und der geltenden Spezifikation. Wir werden die Materialform, den Prozessenweg, den Prüfplan und ein Datum schriftlich mit dem Angebot bestätigen.