1. П: Која је фундаментална разлика између ознака "ЦП" и "ГР" у АСМЕ Б348, и како ЦП2, ЦП4, ГР1 и ГР2 корелирају једни са другима у смислу хемијског састава и механичких својстава?
О: Разлика између ознака „ЦП“ и „ГР“ у АСМЕ Б348 одражава еволуцију стандарда за оцењивање титанијума у различитим регулаторним оквирима. Историјски гледано, ознака „ЦП“ (Цоммерциалли Пуре) потиче од старијих ваздухопловних и војних спецификација, посебно АМС и МИЛ-Т стандарда, где су ЦП1 до ЦП4 означавали повећање садржаја кисеоника и одговарајуће нивое снаге. У модерном АСМЕ Б348 (АСМЕ верзија АСТМ Б348), стандард је у великој мери усвојио номенклатуру „ГР“ (Граде), која је универзално признатији систем према АСТМ и АСМЕ кодовима.
ЦП2директно корелира са2. разред (ГР2). То је најшире спецификација комерцијално чистог титанијума, карактерише га садржај кисеоника од максимално 0,25%, минимална затезна чврстоћа од 345 МПа (50 кси) и изузетна отпорност на корозију у комбинацији са добром дуктилношћу и заварљивошћу.ЦП4, напротив, корелира са4. разред (ГР4), највећа чврстоћа међу комерцијално чистим врстама, са садржајем кисеоника до 0,40% и минималном затезном чврстоћом од 550 МПа (80 кси).
ГР1(који нема директан ЦП еквивалент у старијем четворослојном систему) представља најнижу чврстоћу комерцијално чисте класе, са садржајем кисеоника од максимално 0,18% и минималном затезном чврстоћом од 240 МПа (35 кси). Наведено је тамо где је потребна максимална способност обликовања и изузетна дуктилност, као што су дубоко-компоненте или сложене израде од лима.
Из перспективе набавке, разумевање ове корелације је критично. АСМЕ Б348 ГР2 може задовољити спецификацију која захтева „ЦП2“, али купац мора да провери да ли материјал испуњава специфичне границе кисеоника и механичке захтеве предвиђеног кода. Насупрот томе, „ЦП4“ није ознака призната у тренутном стандарду АСМЕ Б348; исправна модерна спецификација би била АСМЕ Б348 разред 4. Инжењери који специфицирају ове материјале треба да упућују на тренутне ознаке АСМЕ или АСТМ разреда да би се избегле нејасноће у набавци.
2. П: Које су кључне разлике у могућности обликовања, заварљивости и отпорности на корозију између АСМЕ Б348 ГР1, ГР2 и ГР4, и како ове особине воде избор материјала за употребу у посудама под притиском и измењивачу топлоте?
О: Избор између АСМЕ Б348 ГР1, ГР2 и ГР4 за апликације посуда под притиском и измењивача топлоте је вођен инверзним односом између чврстоће и могућности обликовања, као и специфичног окружења корозије. Ове три класе представљају спектар својстава комерцијално чистог титанијума, од којих је сваки оптимизован за различите приоритете дизајна.
ГР1нуди највишу формабилност и дуктилност. Са својом минималном затезном чврстоћом од 240 МПа и максималним садржајем кисеоника од 0,18%, ГР1 показује изузетно издужење (обично 24% или више) и може се хладно-обликовати у сложене облике без пуцања. То је пожељан избор за апликације које захтевају озбиљно савијање, прирубљивање или дубоко извлачење, као што су цевни листови, сложене главе посуда и експанзиони мехови. Његова заварљивост је такође супериорна, са минималним ризиком од кртости у зони{8}}захваћеној топлотом. Међутим, његова мања чврстоћа значи да могу бити потребни дебљи делови да би се постигле еквивалентне оцене притиска.
ГР2представља оптималну равнотежу за већину примена посуда под притиском. Са минималном затезном чврстоћом од 345 МПа и садржајем кисеоника од 0,25%, обезбеђује адекватну чврстоћу за конструкцију посуда под притиском АСМЕ Секција ВИИИ, Дивизија 1, уз одржавање одличне формабилности и заварљивости. ГР2 је подразумевани избор за измењиваче топлоте -и-, реакторске посуде и системе цевовода у хемијској обради, посебно за услуге које укључују хлориде, влажни хлор и оксидационе киселине. Његова отпорност на корозију је скоро идентична ГР1, пошто је пасивни оксидни филм подједнако стабилан у свим комерцијално чистим класама.
ГР4даје предност снази у односу на формабилност. Са минималном затезном чврстоћом од 550 МПа, омогућава тање зидне делове, смањујући тежину и потрошњу материјала. Међутим, ово повећање чврстоће долази по цену смањене дуктилности и повећане потешкоће у хладном обликовању. ГР4 је типично прецизиран за примене где су присутна велика механичка оптерећења, као што су вратила пумпе високог{5}}притиска, причвршћивачи и структурне компоненте унутар система са границама притиска. Његова заварљивост остаје прихватљива, али за дебље делове може бити потребно предгревање или термичка обрада након{7}}заваривања како би се избегло пуцање.
3. П: Који су критични захтеви за производњу и контролу квалитета за округле шипке АСМЕ Б348 намењене за конструкцију посуда под притиском одељка ВИИИ АСМЕ?
О: Када се набављају округле шипке АСМЕ Б348 за употребу у конструкцији посуда под притиском АСМЕ Одељак ВИИИ-као што су завртњи са прирубницама, млазнице или унутрашњи носачи-захтеви за контролу квалитета и сертификацију значајно превазилазе спецификацију основног материјала. Материјал мора бити у складу са АСМЕ Кодексом за котлове и посуде под притиском, који намећу додатне захтеве за следљивост, испитивање и документацију.
Прво, материјал мора бити произведен у млину који држиАСМЕ сертификат о овлашћењуи одржава систем квалитета у складу саАСМЕ Одељак ИИ, Део А(Спецификације жељезних материјала). Материјал мора да носиАСМЕ "Н" печатили бити следљив до објекта овлашћеног за производњу материјала за израду кодова. Свака шипка мора бити праћена сертификованимИзвештај о испитивању материјала (МТР)који укључује не само хемијску анализу и механичка својства према АСМЕ Б348 већ и изјаву о усклађености са специфичном АСМЕ Одељак ИИ спецификацијом.
друго,не-тестирање без разарања (НДТ)захтеви су често строжи. За апликације са критичним{1}}одржавањем притиска, 100% ултразвучно тестирање (УТ) је обавезно да би се обезбедило одсуство унутрашњих недостатака као што су шупљине, укључци или ламинације. Критеријуми прихватања се обично позивајуАСМЕ одељак В(Испитивање без разарања), са стандардима за калибрацију као што су равни{0}}доњи отвори одређених пречника.
треће,валидација термичке обрадеје суштински. Док се комерцијално чисти типови обично испоручују у жареном стању, процес жарења мора бити документован и контролисан да би се обезбедила конзистентна микроструктура. За шипке које се користе у апликацијама за вијке, додатни захтеви могу укључивати испитивање тврдоће (да би се обезбедила униформност) и, за рад на повишеној температури, испитивање ломљења напрезања.
коначно,позитивна идентификација материјала (ПМИ)се често захтева у фази пријема да се провери да ли испоручени материјал одговара сертификату. Ово је посебно критично за комерцијално чисте врсте, где је визуелни изглед идентичан, а само хемијска анализа може разликовати ГР1 од ГР2 или ГР4.
4. П: Како отпорност на корозију АСМЕ Б348 комерцијално чистих титанијумских шипки делује у специфичним хемијским окружењима као што су морска вода, влажни хлор и редукционе киселине, и која су ограничења?
О: АСМЕ Б348 комерцијално чистог титанијума (ГР1, ГР2, ГР4) је познат по својој изузетној отпорности на корозију, која произилази из формирања стабилног, приањајућег и самолечивог пасивног филма титанијум диоксида (ТиО₂). Међутим, перформансе значајно варирају у зависности од специфичног хемијског окружења.
У морској води и морским срединама, сви типови ЦП титанијума показују практично потпуну отпорност на корозију. Отпорни су на питинг, корозију у пукотинама и пуцање од корозије под напоном (СЦЦ) у морској води до температура од приближно 120 степени (250 степени Ф). Ово их чини изборним материјалом за платформе на мору, постројења за десалинизацију и морске измењиваче топлоте. Присуство хлорида не ремети пасивни филм, за разлику од аустенитних нерђајућих челика.
У влажном хлорном гасу и оксидационим киселинама(као што је азотна киселина), титан показује изузетну отпорност. Оксидирајућа природа ових окружења заправо промовише и стабилизује пасивни оксидни филм. ГР2 се широко користи у кулама за бељење хлор-диоксида у фабрикама целулозе и папира, као иу опреми за прераду азотне киселине.
Ограничење ЦП титанијума се јавља у редукционом киселом окружењу, као што је хлороводонична киселина (ХЦл) или сумпорна киселина (Х2СО4), посебно на повишеним температурама и у одсуству оксидатора. У овим условима, пасивни филм се може покварити, што доводи до брзе једноличне корозије. На пример, у 5% хлороводоничне киселине на собној температури, ЦП титанијум може да покаже прихватљиве стопе корозије, али на 60 степени или више, брзина корозије постаје неприхватљиво висока. Слично, у деаерисаној сумпорној киселини, титанијум се не препоручује.
Да би решили ова ограничења, дизајнери користе неколико стратегија:
Легирање- надоградња на легуре титанијума као што је степен 7 (Ти-Пд) или степен 12 (Ти-Мо-Ни) за побољшану смањење отпорности на киселине
Контрола процеса- који обезбеђује присуство оксидирајућих врста (нпр. растворени кисеоник, гвожђе
