Hversu sterkt er 2. stigs títan? Tilgreindir eiginleikar útskýrðir

Hvað er títan af bekk 2

Stig 2 er vinnuhesturinn óblandaður flokkur, tilnefndur UNS R50400 og þakinn fyrir pípulaga vöru af ASTM B337 fyrir óaðfinnanlega rör, ASTM B338 fyrir soðið og óaðfinnanlegt rör, ASTM B348 fyrir stangir og blokkir, ASTM B265 fyrir plötu og plötu og ASTM B381 fyrir smíðar. Það er hreint títan með stýrðu millivefsinnihaldi: súrefni 0,25% max, járn 0,30% max, kolefni 0,08% max, nitur 0,03% max og vetni 0,015% max. Eðlismassi er um 4,51 g/cm3 og teygjustuðull um 102-105 GPa, sem er um það bil helmingur á við kolefnisstál, og þess vegna ræður stífleiki frekar en styrkur oft hönnun.

Tilgreindar lágmarkseiginleikar

Styrkur er að lágmarki, ekki dæmigerður, og tölurnar hér að neðan eru gildin sem eru skrifuð inn í ASTM og ASME forskriftirnar fyrir 2. stigs vörueyðublöð.

Til samanburðar er stig 5 (Ti-6Al-4V, UNS R56400) tilgreint við 895 MPa tog og 828 MPa afköst með 10% lengingu. Stig 2 gefur því um það bil 40% af togstyrk 5. stigs við sama þéttleika. Raunveruleg myllugildi fyrir gráðu 2 falla venjulega á milli um það bil 400 og 550 MPa tog, þar sem hærri tölur koma frá hærra súrefnishita, þannig að kaupforskrift sem aðeins vitnar í 2. stig getur fengið víðtæka styrkleika.

Hvað það þýðir í hönnun

Hagnýtur styrkur stigs 2 í þrýstihluta ræðst af leyfilegu álagi í hönnunarkóðanum, ekki af toglágmarkinu einu saman. ASME BPVC Hluti VIII, Division 1 listar lág leyfilegt efni fyrir gráðu 2 einmitt vegna þess að hlutfall ávöxtunar og togstyrks er hátt og efnið er álagsnæmt-hraða. Þar sem þörf er á þunnum vegg er hægt að kaldvinna málmblönduna: Kaldvalsing eða dráttur hækkar togstyrk í 550-700 MPa svið, en það dregur einnig úr lengingu og sveigjanleika, og fullbúna hlutann ætti að panta í ástandi sem segir til um raunverulegt lágmark, ekki bara einkunn.

Þreyta, hörku og hitamörk

Hörku er ekki samþykki fyrir títan í atvinnuskyni. Heitt-valsað stöng fellur venjulega á bilinu u.þ.b. 120-160 HV og hörkumæling er best notuð sem samkvæmniprófun gegn þekktum hita frekar en sem forspá fyrir styrkleika. Í þreytu er almennt greint frá sléttum slípuðum sýnum sem prófaðar eru við 10 á afl 7 lotum við um helming togstyrk, á svæðinu 200-250 MPa fyrir stig 2; hak, suðu og yfirborðsmengun skera þessi mynd verulega, þannig að suðutárnar eru venjulega klæddar eða samskeytin staðsett í burtu frá álagssvæðinu. Fyrir samfellda þjónustu er bekk 2 venjulega takmörkuð við um 300 C; oxun og súrefnisdreifing inn á yfirborðið verða ráðandi vandamál yfir því hitastigi frekar en tap á togstyrk.

Algengar spurningar

Q:Er gráðu 2 sterkari en mildt stál?
A: Í togstyrk er það nálægt venjulegu burðarstáli, en við 4,51 g/cm3 á móti 7,85 g/cm3 er sértækur styrkur mun hærri og tæringargetan er ekki sambærileg.

Q:Get ég fengið sterkari bekk 2 án þess að breyta einkunn?
A: Já, með kalda vinnu, en lengingin fellur. Tilgreindu kalt-unnið ástand og nauðsynlegan lágmarksstyrk í pöntuninni frekar en að treysta á einkunnina eina.

Q:Hvers vegna er hlutfallið-til-togþols mikilvægt?
A: Bekkur 2 gefur eftir um það bil 80% af togstyrk sínum, þannig að það hefur lítinn varasjóð fyrir plasthrun. Þrýstihönnunarkóðar gera grein fyrir þessu með minni leyfilegu álagi.

Q:Hversu heitt getur 2. bekk hlaupið?
Svar: Stöðug þjónusta er venjulega takmörkuð við um 300 C. Þar fyrir ofan minnkar súrefnisupptaka- og skríða endingartíma hlutans.

Q:Hefur vetnisinnihald áhrif á styrkleika?
A: Það hefur áhrif á hörku. Yfir 0,015% mörkunum sem tilgreind eru fyrir gráðu 2 getur hýdríðúrkoma gert málminn stökkt, sérstaklega við lágan hita.