Titan Grad 2 vs. Grad 12 für die Schiffstechnik: Welches sollten Sie wählen?

Eine Frage wird uns häufig gestellt: Sollten Sie bei der Auswahl von Titan für den Schiffsbau die Güteklasse 2 oder die Güteklasse 12 wählen? Diese Frage wird weitaus häufiger gestellt als fast jede andere Frage zur Auswahl von Titanmaterialien-.

Beide Qualitäten werden häufig in Meerwasserumgebungen eingesetzt. Beide bieten eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit und gute Schweißbarkeit. Allerdings sind Titan der Güteklasse 2 und 12 nicht für jede Anwendung austauschbar.

Wenn Sie sich für die 12. Klasse entscheiden, obwohl Sie deren zusätzliche Leistung nicht benötigen, zahlen Sie möglicherweise mehr als nötig. Wenn Ihre Betriebsbedingungen hingegen für Klasse 2 zu aggressiv sind, kann die Wahl der falschen Klasse das Risiko vorzeitiger Korrosion erhöhen oder die Lebensdauer verkürzen.

In diesem Ratgeber vergleichen SieTitan Grad 2 vs. Grad 12in Bezug auf mechanische Eigenschaften, Korrosionsbeständigkeit im Meerwasser, Festigkeit, Schweißbarkeit, Formbarkeit, Kosten und typische Marineanwendungen. Noch wichtiger ist, dass Sie erfahren, welche Titansorte für Ihr spezifisches Schiffsbauprojekt besser geeignet ist.

Wenn Sie Titanstäbe für Ihr Schiffsprojekt beschaffen, können Sie sich auch unsere ansehenProduktpalette von Titanstäben/Stäben.

Grad 2 ist handelsüblich reines Titan. Es enthält mehr als 99 % Titan mit kontrollierten Mengen an Sauerstoff, Eisen, Kohlenstoff, Stickstoff, Wasserstoff und anderen Elementen.

Grad 12 basiert auf handelsüblichem reinem Titan, enthält jedoch zwei absichtliche Legierungszusätze: etwa 0,6–0,9 % Nickel (Ni) und 0,2–0,4 % Molybdän (Mo). ASTM identifiziert Güteklasse 12 als Ti-0,3Mo-0,8Ni / UNS R53400.

Obwohl die Gesamtmenge an Legierungselementen relativ gering ist, können diese Zusätze die Leistung in bestimmten anspruchsvollen korrosiven Umgebungen erheblich verbessern.

Warum wird Nickel hinzugefügt?

Nickel trägt dazu bei, die Korrosionsbeständigkeit von Titan in bestimmten chloridhaltigen und reduzierenden Umgebungen zu verbessern. Insbesondere trägt es im Vergleich zu handelsüblichem Reintitan zu einer besseren Beständigkeit gegen Spaltkorrosion in heißen Salzlaken bei.

Dies ist wichtig, wenn Ihre Schiffsausrüstung Flanschverbindungen, Gewindebereiche, Dichtungen oder andere Geometrien enthält, in denen sich stagnierende, sauerstoffarme Bedingungen entwickeln können.

Warum wird Molybdän hinzugefügt?

Molybdän verbessert die Beständigkeit von Titan in bestimmten reduzierenden und sauren Umgebungen und trägt zu einer verbesserten Beständigkeit gegen lokale Korrosion bei.

Die Kombination von Ni + Mo ermöglicht es Grad 12, die ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit von Titan beizubehalten und gleichzeitig zusätzliche Leistung in ausgewählten Hochtemperatur-Chlorid- und reduzierenden Umgebungen zu bieten.

Aus diesem Grund wird häufig die Güteklasse 12 in Betracht gezogen, wenn Titan der Güteklasse 2 nicht genügend Korrosions- oder mechanische -Eigenschaftsreserven für die tatsächlichen Betriebsbedingungen bietet.

Einer der Hauptvorteile von Güteklasse 12 ist die höhere mechanische Mindestfestigkeit im Vergleich zu Güteklasse 2.

Diese Mindestwerte sind mit den Materialanforderungen nach ASTM B348 für die jeweiligen Qualitäten verbunden.

Wann kommt es also tatsächlich auf diesen Stärkeunterschied an?

Wenn Sie Hochdruckgeräte, druckführende-Komponenten oder Hochtemperatursysteme entwerfen, können Sie aufgrund der höheren Festigkeit der Güteklasse 12 möglicherweise dünnere Abschnitte verwenden, sofern die geltenden Konstruktionsvorschriften dies zulassen.

Obwohl Güteklasse 12 einen höheren Materialpreis hat, kann eine Verringerung der Wandstärke möglicherweise den Gesamtmaterialbedarf reduzieren und somit die Gesamtwirtschaftlichkeit des Projekts verbessern.

Wenn Sie jedoch konventionelle Meerwasserrohre, Wärmetauscher, Kondensatoren oder andere Geräte entwerfen, die bei moderaten Temperaturen und Drücken betrieben werden, bietet Klasse 2 möglicherweise bereits eine ausreichende Festigkeit.

Eine höhere Festigkeit ist nur dann von Vorteil, wenn Ihr Design dies tatsächlich erfordert.

Beide Qualitäten funktionieren gut in Meerwasser mit Umgebungstemperatur-. Klasse 2 weist in natürlichem Meerwasser eine Korrosionsrate von weniger als 0,0001 mm/Jahr auf und weist damit eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit in Umgebungen mit Meerwasser auf. Grad 12 bietet bei Umgebungstemperaturen eine vergleichbare Korrosionsbeständigkeit wie Grad 2 und bietet gleichzeitig zusätzliche Sicherheitsmargen in anspruchsvolleren Umgebungen.

In Umgebungen mit heißem Meerwasser und hohem -Chloridgehalt--Ionen ist der Leistungsunterschied zwischen den beiden Qualitäten am deutlichsten. Klasse 2 weist typischerweise eine gute Beständigkeit gegen Spaltkorrosion bei Meerwassertemperaturen unter etwa 82 Grad auf; Allerdings steigt das Risiko von Spaltkorrosion mit steigender Temperatur, insbesondere in stagnierenden, spalthaltigen oder verschmutzten Meerwasserumgebungen. Klasse 12 weist eine noch höhere Beständigkeit gegen Spaltkorrosion auf; Unter bestimmten Testbedingungen, wenn der pH-Wert größer als 2 ist, kann es bei Temperaturen von etwa 240 Grad beständig gegen Spaltkorrosion bleiben. Darüber hinaus wurde in Studien die Leistung von Grad 12 in einer neutralen NaCl-Lösung mit 0,27 mol/L bei Temperaturen von bis zu 120 Grad bewertet.

In Umgebungen mit reduzierenden Säuren übertrifft Klasse 12 auch Klasse 2. In siedender Salzsäure kann Klasse 2 einer Konzentration von etwa 0,1 % standhalten, während Klasse 12 einer Konzentration von etwa 1 % standhält.

Beide Qualitäten bieten eine hervorragende Schweißbarkeit und können mit gängigen Titan-Schweißverfahren wie WIG und MIG verwendet werden, wenn geeignete Abschirm- und Schweißverfahren verwendet werden.

Klasse 2 weist eine höhere Duktilität auf, wobei die Dehnung gemäß den ASTM B348-Anforderungen typischerweise mindestens etwa 20 % beträgt, verglichen mit etwa 18 % für Klasse 12.

Dies macht Grad 2 besonders attraktiv, wenn Sie Folgendes benötigen:

• Komplexe Kaltumformung
• Biegen
• Herstellung von Rohrleitungskomponenten
• Lässt sich bei Raumtemperatur leichter formen
• Gute Duktilität bei der Herstellung

Klasse 12 weist eine etwas geringere Duktilität auf, bietet jedoch eine höhere Festigkeit und eine verbesserte Korrosionsleistung in ausgewählten anspruchsvollen Umgebungen.

Für die meisten Anwendungen im Schiffsbau{0}}einschließlich Meerwasserleitungen, Flanschen, Wärmetauschern und gefertigter Ausrüstung-können beide Qualitäten unter Verwendung etablierter Titanherstellungs- und Schweißverfahren verarbeitet werden.

Generell sollten Sie Titan Grad 2 in Betracht ziehen, wenn:

• Ihre Meerwassertemperatur liegt zwischen Umgebungsbedingungen und etwa 80 Grad (180 Grad F) oder darunter
• Der Meerwasserfluss ist kontinuierlich und gut kontrolliert
• Ihr System enthält keine stark stagnierenden Zonen oder engen Spalten
• Sie entwerfen herkömmliche Meerwasserrohrleitungen oder Wärmetauschersysteme
• Die Kosten sind ein wichtiger Gesichtspunkt
• Sie benötigen nicht die zusätzliche Festigkeit oder den Korrosionsspielraum von Klasse 12
• Sie benötigen eine aufwendigere Kaltumformung
• Sie möchten eine bewährte und weit verbreitete Titansorte für Schiffsanwendungen

Sie sollten Titan Grad 12 in Betracht ziehen, wenn:

• Ihre Meerwassertemperatur liegt über etwa 80 Grad (180 Grad F)
• Ihr Design enthält stagnierende Bereiche oder schmale Spalten
• Sie haben Flansch-, Gewinde- oder Dichtungsverbindungen, bei denen örtliche Korrosion ein Problem darstellen kann
• Ihr Meerwasser enthält hohe Chloridkonzentrationen
• Ihr Meerwasser ist verunreinigt oder chemisch aggressiv
• Sie arbeiten mit heißer Sole
• Sie benötigen eine höhere mechanische Festigkeit
• Sie entwerfen Geräte mit höherem Druck-
• Sie möchten dünnere Wandabschnitte bewerten, sofern die geltenden Konstruktionsvorschriften dies zulassen
• Ihr System kombiniert Marineservice mit chemischer Verarbeitung
• Ihre Ausrüstung ist bestimmten reduzierenden sauren Umgebungen ausgesetzt

Der entscheidende Punkt ist, dass Sie sich nicht für Klasse 12 entscheiden sollten, nur weil Ihr Projekt als „Marine“ eingestuft ist.Stattdessen sollten Sie sich die tatsächlichen Betriebsbedingungen Ihres Systems ansehen.

Jedes Schiffsbauprojekt ist anders.

Ihre Meerwassertemperatur, Fließgeschwindigkeit, Chloridkonzentration, pH-Wert, Betriebsdruck, Systemgeometrie, Spaltdesign und Betriebsmedium können sich alle auf die am besten geeignete Titansorte auswirken.

Bevor Sie Grad 2 oder Grad 12 festlegen, sollten Sie daher die gesamte Betriebsumgebung bewerten und nicht nur einen Grad anhand des Anwendungsnamens auswählen.

Bei ZC Titanium fertigen und liefern wir Titanstangen, Titanschmiedeteile und Titanbefestigungen, wobei die Güteklassen 2 und 12 für verschiedene Industrie- und Schiffsanwendungen erhältlich sind.

Sie können uns Ihre Materialqualität, Abmessungen, Menge, geltende Norm, Betriebstemperatur und Anwendungsdetails zusenden. Wir können Ihnen bei der Bewertung der geeigneten Titansorte und Produktspezifikation für Ihr Projekt helfen.

Telefon: +8613809172622

Holen Sie sich ein Angebot:info@zctitanium.com
Technische Unterstützung:wanggang@zctitanium.com