Tubo in titanio ASTM B861 grado 12 (Ti-0,3Mo-0,8Ni): specifiche, proprietà e applicazioni

Cos'è il titanio di grado 12?

Il titanio di grado 12, noto come Ti-0.3Mo-0.8Ni e registrato come UNS R53400, è una lega quasi alfa sviluppata per chiudere il gap di corrosione interstiziale che limita il titanio non legato nelle salamoie calde di cloruro e negli acidi debolmente riducenti. Piccole aggiunte controllate di molibdeno (0,2-0,4%) e nichel (0,6-0,9%) stabilizzano il film passivo in condizioni riducenti, conferendo resistenza alla corrosione interstiziale di Grado 12 che è chiaramente superiore ai Gradi 2 e 3 e paragonabile ai gradi contenenti palladio in molti servizi. La lega mantiene la plasticità del processo e la saldabilità del titanio CP e viene normalmente fornita e utilizzata allo stato ricotto.

ASTM B861 copre tubi in titanio senza saldature e saldati per servizi generali-resistenti alla corrosione e a temperature-elevate. Il grado 12 è una scelta comune secondo questa specifica perché offre una combinazione di resistenza moderata, saldabilità affidabile e prestazioni contro la corrosione che i gradi puri non possono eguagliare nei cloruri, motivo per cui viene utilizzato negli impianti chimici, dissalazione, sistemi marini e scambiatori di calore per la generazione di energia-.

Composizione chimica (secondo ASTM B861, con riferimento ai limiti ASTM B265)

Requisiti meccanici (ricotto, secondo ASTM B861)

Resistenza alla trazione, min: 483 MPa (70 ksi)

Resistenza allo snervamento (compensazione dello 0,2%), min: 345 MPa (50 ksi)

Allungamento in 50 mm, min: 18%

I due valori sono minimi per la condizione ricotta. Poiché il Grado 12 è più resistente dei Gradi CP 1-4, i progettisti possono utilizzare pareti più sottili per lo stesso valore di pressione, il che compensa in parte il costo della lega più elevato per chilogrammo.

Percorsi di produzione e intervallo dimensionale tipico

I tubi senza saldatura sono prodotti mediante estrusione o perforazione rotativa seguita da laminazione a freddo o trafilatura; i tubi saldati sono formati da nastri o piastre e rifiniti con lavorazione a freddo e ricottura secondo necessità. Intervallo di fornitura tipico per questo grado: diametro esterno 21,3-609,6 mm, spessore parete 1,0-10,0 mm, lunghezza singola fino a 6000 mm, tolleranza spessore parete +/-12,5% e tolleranza lunghezza +5 mm. I dettagli dimensionali e di tolleranza seguono sempre la tabella ASTM B861 applicabile per la dimensione ordinata.

Applicazioni del tubo in titanio di grado 12

Lavorazioni chimiche: tubazioni, scambiatori di calore e diffusori che gestiscono cloruri caldi, acqua di mare e acidi debolmente riducenti.

Scambiatori di calore e condensatori: resistenza alla vaiolatura dei cloruri e all'attacco interstiziale a temperature elevate.

Componenti aerospaziali: parti tubolari formate e saldate dove è richiesta la combinazione di robustezza, resistenza alla corrosione e leggerezza.

Settore marittimo e offshore: circuiti di raffreddamento dell'acqua di mare, tubi montanti della strumentazione e sistemi di zavorra.

Dispositivi medici: strumentazione-adiacente all'impianto in cui la biocompatibilità e la resistenza alla corrosione nei fluidi corporei sono importanti.

Note sulla selezione ed errori comuni

Non sostituire il Grado 2 con il Grado 12 nel servizio con cloruro caldo o con presenza di fessure-; il limite della temperatura di corrosione interstiziale del titanio CP è notevolmente inferiore e i guasti sul campo di solito si manifestano come attacchi localizzati sotto le guarnizioni e i giunti tra tubo-e-piastra tubiera. Se l'ambiente è in forte riduzione, confrontare il Grado 12 con il Grado 7 (Ti-0,2Pd); I gradi di palladio sono più tolleranti negli acidi fortemente riducenti ma costano di più. Ricorda che ASTM B861 è la specifica generale dei tubi, mentre ASTM B338 copre tubi per condensatori e scambiatori di calore con requisiti dimensionali più severi e ASME SB861 è l'equivalente del recipiente a pressione. Indicare la condizione richiesta, il metodo di prova e il certificato della fabbrica (EN 10204 3.1) in fase di richiesta per evitare rilavorazioni.

Domande frequenti

Il tubo in titanio grado 12 è adatto all'acqua di mare?

SÌ. Il grado 12 resiste alla vaiolatura e alla corrosione interstiziale nell'acqua di mare a temperature elevate molto meglio dei gradi CP e tollera le condizioni leggermente riducenti riscontrate nei sistemi di acqua di mare stagnanti o incrostati.

Qual è la differenza tra il tubo in titanio di grado 12 e quello di grado 2?

Il grado 2 è titanio non legato con eccellente resistenza generale alla corrosione ma una soglia di corrosione interstiziale inferiore nei cloruri caldi. Il grado 12 aggiunge lo 0,3% di Mo e lo 0,8% di Ni, aumentando la resistenza fino a un minimo di trazione di circa 483 MPa ed estendendo la resistenza alla corrosione nei mezzi riducenti e soggetti a fessure.

È possibile saldare un tubo in titanio grado 12?

SÌ. Il grado 12 ha una buona saldabilità ed è generalmente utilizzato allo stato ricotto. La saldatura deve seguire procedure qualificate con protezione di gas inerte; si consiglia un metallo d'apporto di grado corrispondente per preservare le prestazioni di corrosione.

Quali standard coprono i tubi in titanio di grado 12?

ASTM B861 (tubi senza saldatura e saldati, servizi generali), ASTM B338 (tubo per condensatore e scambiatore di calore), ASME SB861 (applicazioni a pressione) e ASTM B265 per lamiere/piastre. La chimica è specificata nelle tabelle ASTM B265 a cui fanno riferimento gli standard dei tubi.

Perché il titolo cita componenti aerospaziali?

Il rapporto resistenza-rispetto-peso e la formabilità del Grado 12 lo rendono utile nei componenti tubolari aerospaziali come linee idrauliche e condutture, anche se il suo utilizzo più diffuso resta quello delle apparecchiature di lavorazione chimica e marina.

Quali condizioni di superficie sono disponibili?

Ricotto e decapato è la condizione di consegna standard; è possibile specificare superfici lucidate, ricotte a specchio e sabbiate per esigenze di scambiatori di calore o estetici. La finitura superficiale deve essere indicata nell'ordine di acquisto.