سختی و چگالی لوله تیتانیومی HV200

لوله تیتانیومی HV200: خواندن صحیح سختی و چگالی

سختی و چگالی دو عددی هستند که بیشتر برای لوله تیتانیومی ذکر می‌شوند و بیشتر از همه اشتباه خوانده می‌شوند. HV200 وضعیت آنیل شده یک گرید خالص تجاری را توصیف می‌کند و 4.51 گرم بر سانتی‌متر مکعب خانواده تیتانیوم آلیاژ نشده را توصیف می‌کند. هیچ کدام از این اعداد به تنهایی یک گرید را مشخص نمی‌کنند و هیچ کدام عملکرد خوردگی را اثبات نمی‌کنند، اما هر دو بررسی سریع و ارزان هستند که مشکلات واقعی را قبل از ورود لوله به مبدل حرارتی تشخیص می‌دهند.

HV200 در واقع چه چیزی را به شما می‌گوید

سختی ویکرز در حدود 200، که تقریباً معادل 190 در مقیاس برینل است، خوانش نرمال برای لوله گرید 2 آنیل شده است. این تأیید می‌کند که لوله به جای باقی ماندن در حالت کار سرد، آنیل شده است و یک خط مبنا را فراهم می‌کند که می‌توان یک دسته مشکوک را با آن مقایسه کرد. این تست سریع است، می‌تواند روی نمونه برش خورده یا سطح لوله انجام شود و نیازی به دستگاه کشش ندارد، به همین دلیل در بسیاری از برنامه‌های بازرسی ظاهر می‌شود.

این مقدار به عنوان یک بررسی کلی مفیدتر است تا یک عدد واحد. خوانشی که روی سطح خارجی گرفته می‌شود و بسیار سخت‌تر از خوانشی است که در وسط دیواره گرفته می‌شود، نشان‌دهنده پوسته غنی شده با اکسیژن، مورد آلفا، است که هنگام کار گرم بدون حفاظت کافی تشکیل می‌شود. آن پوسته شکننده است، در خم شدن ترک می‌خورد و نقطه شروع خستگی است. پراکندگی بیش از حدود 20 HV در طول، نشان‌دهنده کار سرد ناهموار یا آنیل ناقص است و هر دو وضعیت به این معنی است که لوله هنگام ماشین‌کاری حرکت خواهد کرد.

سختی همچنین دارای یک سقف عملی است. بالاتر از حدود HV 250، ماشین‌کاری به طور قابل توجهی کندتر می‌شود و سایش ابزار افزایش می‌یابد، و نورد رزوه یا خم شدن بدون ترک خوردن به وضعیت آنیل شده نرم‌تر نیاز دارد. برای لوله‌ای که در صفحه لوله نورد می‌شود یا در محل نصب خم می‌شود، محدوده سختی آنیل شده یک تشریفات نیست؛ بلکه خاصیتی است که ساخت را موفقیت‌آمیز می‌کند.

چگالی به عنوان بررسی خانواده، نه گواهی گرید

چگالی 4.51 گرم بر سانتی‌متر مکعب، ماده را در خانواده تیتانیوم آلیاژ نشده قرار می‌دهد که شامل گرید 1، گرید 2، گرید 3 و گرید 4 می‌شود. آلیاژ Ti-6Al-4V به دلیل سبک‌تر بودن آلومینیوم نسبت به تیتانیوم و سنگین‌تر بودن وانادیوم، در نزدیکی 4.43 گرم بر سانتی‌متر مکعب قرار دارد و اثر خالص آن کاهش جزئی است. بنابراین، بررسی وزن و اندازه راه خوبی برای تشخیص بسته‌های مخلوط است، اما نمی‌تواند گرید 2 را از گرید 3 جدا کند و نمی‌تواند تأیید کند که افزودنی پالادیوم که گرید 7 را تعریف می‌کند، وجود دارد.

این نکته آخر از نظر تجاری مهم است. تأیید گرید به شناسایی مواد مثبت تعلق دارد که عناصر آلیاژی را مستقیماً می‌خواند و در هر قطعه چند ثانیه طول می‌کشد. چگالی و سختی ابزارهای غربالگری هستند؛ شناسایی مواد مثبت و گواهی آسیاب شواهد هستند. یک برنامه کیفی که هر سه را به ترتیب هزینه استفاده می‌کند، اکثریت اشتباهات را با هزینه بسیار کم تشخیص می‌دهد.

تطبیق رقم استحکام در بلوک ویژگی

این صفحه همچنین استحکام تسلیم 800 مگاپاسکال را در کنار سختی HV200، چگالی 4.51 گرم بر سانتی‌متر مکعب و وضعیت آنیل شده ذکر می‌کند. این مقادیر مواد متفاوتی را توصیف می‌کنند. یک لوله آلیاژ نشده آنیل شده در HV200 دارای استحکام تسلیم حدود 275 تا 345 مگاپاسکال است و استحکام تسلیم 800 مگاپاسکال متعلق به یک گرید آلیاژی است که معمولاً سخت‌تر و متراکم‌تر از 4.43 گرم بر سانتی‌متر مکعب خوانده می‌شود. خوانش صادقانه این است که بلوک ویژگی یک خانواده محصول را به جای یک مشخصات پوشش می‌دهد.

برای خرید، راه حل سفارش بر اساس گرید و خاصیت است. گرید 2 و وضعیت آنیل شده را در صورتی که مقاومت به خوردگی و قابلیت شکل‌دهی محرک باشند، و گرید آلیاژی را با نیاز مکانیکی آن در صورتی که 800 مگاپاسکال واقعاً مورد نیاز باشد، بیان کنید. سپس ارقام سختی و چگالی به جای ادعاهای متناقض، بررسی‌های پذیرش در برابر یک مشخصات تعریف شده می‌شوند.

تلرانس، ضخامت دیواره و ساختار

تلرانس h7 یک تعیین کننده تناسب است و روی لوله نیاز به یک توضیح دارد: اعمال شده بر روی قطر خارجی، h7 به این معنی است که انحراف بالایی صفر است و قطعه هرگز بزرگتر از حد نیست، در حالی که معادل آن برای سوراخ H7 است، که در آن انحراف پایینی صفر است و سوراخ هرگز کوچکتر از حد نیست. یک نقشه که h7 را بدون نام بردن از سطح می‌گوید، قطعه‌ای را دعوت می‌کند که مونتاژ نخواهد شد. نام بردن از سطح و باند، ابهام را از بین می‌برد.

ارزش عملی لوله h7 این است که می‌توان از آن به عنوان یک سطح موقعیت‌یابی تکمیل شده، برای یک بوش، نشیمنگاه بلبرینگ یا یک قطعه جاگذاری شده، بدون ماشین‌کاری بیشتر استفاده کرد. این امر باعث صرفه‌جویی در عملیات سوراخ‌کاری یا سنگ‌زنی می‌شود، اما همچنین به این معنی است که لوله باید به اندازه کافی صاف و گرد باشد تا تناسب در طول کامل آن کار کند، به همین دلیل صافی و گرد نبودن در همان نقشه با تلرانس قطر قرار می‌گیرند.

ضخامت دیواره نیمه دیگر ساختار است. محدوده اندازه در این صفحه از سری اسکجول 5 تا 80 را در برابر قطرهای خارجی از 10 تا 300 میلی‌متر پوشش می‌دهد، بنابراین همان قطر اسمی می‌تواند به عنوان یک لوله کندانسور نازک یا به عنوان یک لوله فرآیند دیواره ضخیم عرضه شود. تلرانس ضخامت دیواره معمولاً مثبت یا منفی 10 درصد است و خارج از مرکز بودن، یعنی تغییر ضخامت دیواره در اطراف محیط، همان چیزی است که در واقع حداقل ضخامت دیواره را در نازک‌ترین نقطه محدود می‌کند. برای کاربرد تحت فشار، طراحی باید در برابر حداقل ضخامت دیواره بررسی شود، نه اسمی.

مقاومت به خوردگی در سرویس واقعی

مقاومت به خوردگی بالا توصیف منصفانه‌ای از تیتانیوم در محیط‌های اکسید کننده و کلرید خنثی است و فیلم اکسیدی که آن را فراهم می‌کند، تا زمانی که اکسیژن یا آب وجود داشته باشد، خود را ترمیم می‌کند. آب دریا، آب خنک‌کننده کلردار، اسید نیتریک و بیشتر محلول‌های نمکی اکسید کننده، وظایف راحتی هستند. شکست‌ها در لبه‌های آن پاکت رخ می‌دهند: اسیدهای کاهنده، محلول‌های غلیظ کلرید داغ، کلر خشک و هر شکافی که فیلم نتواند ترمیم شود.

خوردگی شکافی خطری است که طراحان را غافلگیر می‌کند، زیرا تحت یک واشر، اتصال صفحه لوله، رسوب یا زین پشتی، در دماهایی رخ می‌دهد که همان آلیاژ در جریان باز کاملاً مناسب است. دفاع عملی طراحی برای تخلیه و جریان، اجتناب از شکاف‌های فلزی به فلز تنگ و مشخص کردن یک گرید حاوی پالادیوم مانند گرید 7 در جایی که شکاف اجتناب‌ناپذیر است و محیط کاهنده است. گرید 12 جایگزین در جایی است که خوردگی شکافی و استحکام متوسط هر دو مهم هستند.

دما در همان مکالمه قرار می‌گیرد. فیلم اکسید ضخیم می‌شود و استحکام مکانیکی با افزایش دما کاهش می‌یابد و کلریدهایی که در دمای محیط بی‌ضرر هستند می‌توانند به یک شکاف داغ حمله کنند. لوله‌ای که بر اساس داده‌های دمای محیط انتخاب شده و روی خط داغ نصب شده است، منبع رایج حفره‌زایی غیرمنتظره است، بنابراین دمای طراحی و وضعیت شکاف باید با هم بیان شوند.

بازرسی و سفارش

یک برنامه بازرسی قابل اجرا برای این نوع لوله، ترکیبی از بررسی سختی روی نمونه‌ای از هر دسته، شناسایی مواد مثبت روی هر قطعه یا حداقل هر بسته، بررسی ابعادی قطر، ضخامت دیواره و صافی، و تست فشار یا جریان گردابی برای یکپارچگی دیواره است. گواهی 3.1 به EN 10204 باید نتایج را به شماره حرارت و مقدار تحویل داده شده مرتبط کند.

سفارش باید استاندارد، ASTM B861 برای لوله بدون درز یا B338 را در صورتی که مرجع قراردادی باشد، گرید، قطر خارجی و ضخامت دیواره با تلرانس‌ها، وضعیت سطح، طول و بسته تست را حمل کند. در جایی که سختی یک الزام است، روش و محل تست را بیان کنید، زیرا خوانش سطح و خوانش وسط دیواره روی یک لوله می‌تواند بیش از حد مجاز پذیرش متفاوت باشد.

تصاویر محصول