Tubos de titânio puro Tubos de liga de titânio ASTM B338 Gr 5 Gr7 para usos industriais

Tubos de titânio puro Tubos de titânio Tubos de liga de titânio ASTM B338 Gr 5 Gr7 para usos industriais

O titânio e suas ligas tornaram-se materiais indispensáveis em várias indústrias, oferecendo uma combinação de resistência excepcional, propriedades leves e resistência à corrosão excepcional.Para uso em tubos de titânio, oferecem vantagens únicas para uma série de aplicações industriais que exigem durabilidade e resistência a ambientes adversos.Este artigo abordará as principais características e usos dos tubos de titânio puro, tubos de titânio e tubos de liga de titânio nos termos das normas ASTM B338, em especial dos graus Gr5 e Gr7, e explorar como satisfazem as demandas de diversas indústrias.

O que é a ASTM B338?

ASTM B338 é a especificação padrão para tubos sem costura de titânio e liga de titânio.e desempenho dos tubos de titânio utilizados em várias indústriasA especificação abrange vários tipos de ligas de titânio, que variam na sua composição e características, oferecendo diferentes níveis de resistência, resistência à corrosão,e tolerância à temperatura.

Compreensão do titânio puro (grado 2) e das ligas de titânio (grados Gr5 e Gr7)

Titânio puro (gênero 2) ️ Titânio comercialmente puro:

• O titânio de grau 2 é o grau de titânio puro mais amplamente utilizado.e excelente resistência à corrosão, nomeadamente nos ambientes marinhos e no processamento químico.
• Aplicações: amplamente utilizado em aplicações marítimas, processamento químico e implantes médicos devido à sua biocompatibilidade e resistência à corrosão na água do mar, ácidos e outros produtos químicos agressivos.

Classe 5 Algodão de titânio (Ti-6Al-4V):

• Gr5 é uma liga de titânio contendo 6% de alumínio e 4% de vanádio, oferecendo uma resistência significativamente maior do que o titânio puro.uma das ligas de titânio mais utilizadas no mundo.
• Propriedades: Alta resistência à tração e melhor resistência à fadiga tornam o Gr5 ideal para aplicações onde a resistência, a durabilidade e o peso são cruciais.
• Aplicações: Usado nas indústrias aeroespacial, marítima, química e automotiva para componentes que devem suportar altos estresses e altas temperaturas.recipientes de pressão, e peças de aeronaves.

Grau 7 ️ Liga de titânio com paládio:

• Gr7 é outra liga de titânio, adicionando paládio ao titânio puro, aumentando sua resistência a produtos químicos agressivos e ambientes de alta temperatura.
• Propriedades: Resistência à corrosão superior em comparação com o grau 2, especialmente contra cloretos, ácido sulfúrico e outros produtos químicos industriais.
• Aplicações: Ideal para utilização em processamento químico, indústrias farmacêuticas e ambientes onde predominam substâncias corrosivas, tais como reatores químicos, trocadores de calor,e equipamento de refino.

Benefícios dos tubos e tubos de titânio:

Os tubos e tubos de titânio, especialmente os fabricados a partir de Gr2, Gr5 e Gr7, oferecem várias vantagens principais em relação aos materiais tradicionais, como aço inoxidável, aço carbono e outras ligas.Estes benefícios incluem::

Resistência à corrosão:

• O titânio apresenta uma resistência excepcional à corrosão na maioria dos ambientes agressivos, incluindo água do mar, soluções ácidas e compostos que contêm cloreto.Esta propriedade torna-o ideal para indústrias como processamento químico, de drenagem marítima e offshore.

Relação força/peso:

• O titânio tem uma relação superior de resistência/peso, tornando-se uma alternativa mais leve a outros metais, especialmente em aplicações como a aeroespacial e a engenharia automotiva.Isto resulta em poupanças de custos devido à redução do peso e à melhoria da eficiência do combustível.

Desempenho a altas temperaturas:

• As ligas de titânio como Gr5 e Gr20 oferecem excelente desempenho em altas temperaturas, proporcionando resistência ao arrasto e capacidade de funcionar em trocadores de calor, componentes de turbinas,e aplicações de alta pressão.

Biocompatibilidade:

• O titânio puro (Gr2) e certas ligas de titânio (Gr7) são biocompativeis, tornando-os ideais para implantes médicos, como dispositivos ortopédicos, implantes dentários e ferramentas cirúrgicas.O corpo não rejeita o titânio., permitindo a implantação a longo prazo.

Durabilidade e longevidade:

• O titânio é resistente ao desgaste, à fadiga e à corrosão, garantindo que os tubos e tubos de titânio tenham uma longa vida útil, mesmo em ambientes extremos.Isto torna o titânio uma solução rentável ao longo do tempo., reduzindo a necessidade de substituições e reparações.

Aplicações de tubos e tubos de titânio:

Os tubos e tubos de titânio encontram amplo uso em uma variedade de indústrias.

Aeronáutica:

• As propriedades leves e de alta resistência do titânio o tornam perfeito para uso em componentes de aeronaves e naves espaciais, incluindo fuselagens, asas e motores.Gr5 é amplamente utilizado para peças de aeronaves que precisam suportar altas tensões e temperaturas.

Processamento químico:

• A resistência à corrosão do titânio é altamente benéfica em plantas químicas que processam substâncias agressivas como ácido sulfúrico, cloretos e ácido clorídrico.Os tubos de titânio Gr7 são utilizados em trocadores de calor, reatores e sistemas de tubulação que exigem alta resistência a produtos químicos agressivos.

Indústria marítima:

• Os ambientes marinhos são altamente corrosivos, sendo que a exposição à água do mar e ao sal exerce uma pressão imensa sobre os materiais.oferecem resistência à corrosão em água salgada e são utilizadas na construção naval, componentes submarinos e plataformas petrolíferas offshore.

Médico:

• A biocompatibilidade do titânio torna-o uma escolha ideal para implantes médicos, como próteses de quadril, implantes de joelho e implantes dentários.Sua natureza leve e forte tornam-no confortável e funcional no corpo humano.

Indústria do petróleo e do gás:

• A capacidade do titânio de resistir a ambientes de alta pressão e alta temperatura torna-o crucial para aplicações de perfuração offshore e extração de petróleo.Os tubos de titânio Gr5 e Gr7 são utilizados em tubulações submarinas, cabeças de poço e trocadores de calor.

Composição química do tubo sem costura ASME SB338 Ti Gr 2

Processos de fabrico de tubos de titânio

O processo de fabrico de tubos de titânio envolve várias etapas-chave para garantir que o produto acabado cumpra as especificações exigidas em matéria de resistência, resistência à corrosão,e outras características críticasOs tubos de titânio são utilizados em várias indústrias, incluindo aeroespacial, processamento químico, marítimo e médico, onde o alto desempenho e durabilidade são essenciais.A seguir está uma visão geral dos processos típicos envolvidos no fabrico de tubos de titânio.

Preparação de matérias-primas

A produção de tubos de titânio começa com o titânio bruto, que é normalmente obtido sob a forma de bilhetes ou lingotes.Estes são tipicamente criados a partir de esponja de titânio (uma forma purificada de titânio) através do processo Kroll, que envolve a redução do tetracloreto de titânio com magnésio para produzir titânio metálico.

• A esponja de titânio é a principal matéria-prima utilizada para a produção de lingotes de titânio.
• Os lingotes são então forjados ou enrolados na forma desejada para posterior processamento em tubos.

Extrusão ou piercing

Uma vez que o material de titânio está preparado, o próximo passo é o processo de extrusão ou perfuração, que é usado para formar a forma inicial do tubo.

• Extrusão: Isto envolve forçar bilhetes de titânio aquecidos através de uma matriz para produzir um tubo oco.Este método é frequentemente utilizado para tubos de diâmetro menor e é adequado para ligas de titânio, tais como grau 2 (titânio puro), grau 5 (Ti-6Al-4V) e grau 7 (com paládio).

• Perfurando: Se um tubo de diâmetro maior for necessário, bilhetes de titânio podem ser perfurados para criar um centro oco,Em seguida, esticado através de um moinho de pilger ou moinho de tubos para reduzir o tamanho e espessura para as dimensões desejadasO piercing é mais comum para tubos e tubulações maiores.

Saquear (Desenho a Frio)

Após extrusão ou perfuração, o tubo de titânio é frequentemente submetido a um processo de pilhagem,que é um processo de desenho a frio em que o tubo é reduzido em diâmetro e espessura da parede, mantendo o comprimento totalA pilhagem é um passo fundamental para alcançar dimensões de alta precisão e melhorar as propriedades mecânicas do tubo.

• Durante a pilhagem, o tubo é puxado através de um dado e um mandril para moldá-lo ainda mais para as dimensões finais.Este processo também ajuda a melhorar o acabamento da superfície e melhorar as propriedades mecânicas do material.

• A pilhagem pode ser feita à temperatura ambiente ou a temperaturas elevadas, dependendo das propriedades desejadas do tubo.

Tratamento térmico

Os tubos de titânio são frequentemente submetidos a tratamento térmico para melhorar sua resistência, ductilidade e resistência à corrosão.

• Recheio: envolve aquecer os tubos de titânio a uma temperatura específica e, em seguida, resfriá-los lentamente para aliviar as tensões internas e melhorar a funcionalidade do material.O recozimento também aumenta a ductilidade do tubo e ajuda a evitar rachaduras durante o processamento posterior.

• Anilhamento por solução: em alguns casos, em especial para ligas de titânio, os tubos são aquecidos a uma temperatura em que os elementos de ligação se dissolvem completamente,e o material é rapidamente resfriado para bloquear a microstrutura desejada.

• Relieving stress: Este processo é usado para reduzir tensões residuais que podem ter se desenvolvido durante etapas anteriores de fabricação, melhorando a integridade geral do tubo de titânio.

Dimensão e endireitação

Uma vez que o tubo foi extrudido, saqueado e tratado termicamente, ele pode passar por outros processos para alcançar as dimensões finais e a retidão.

• Dimensão: O tubo passa por um conjunto de matrizes para ajustar o diâmetro externo e a espessura da parede, garantindo que o tubo de titânio atenda às especificações exatas exigidas para o uso final.

• Alinhamento: Após o tubo ter sido formado e dimensionado, pode ter ligeiras curvas ou curvas devido ao processo de fabricação.O endireitamento é um processo em que a força mecânica ou hidráulica é aplicada para endireitar o tubo e garantir que ele tenha um uniforme, de forma reta ao longo de todo o seu comprimento.

Finalização:

Após o tubo ter sido dimensionado e endireitado, muitas vezes é submetido a vários processos de acabamento para alcançar a qualidade e aparência da superfície desejada:

• Polir: Para remover quaisquer defeitos de superfície e melhorar a aparência estética do tubo de titânio, a polir é frequentemente realizada.A superfície polida também ajuda a aumentar a resistência à corrosão do tubo, especialmente quando expostos a ambientes adversos.

• Empilhadeira: As bordas do tubo de titânio podem ser empilhadas para permitir uma soldagem mais fácil, particularmente em aplicações como processamento químico e aeroespacial.

Tratamento de superfície: tratamentos de superfície adicionais, tais como decapagem (limpeza por ácido), passivação (tratamento por oxidação),ou anodização (para aumentar a espessura da superfície e a resistência à corrosão).- Não. 

Controle e ensaios de qualidade:O controlo de qualidade é um passo crítico na fabricação de tubos de titânio.com um diâmetro superior a 50 mm,Estes testes incluem:

• Inspeção dimensional: garantir que o tubo atenda às dimensões especificadas para diâmetro, espessura da parede e comprimento.

• Ensaios de resistência à tração e ao rendimento: para confirmar a resistência mecânica e a durabilidade dos tubos de titânio.

• Ensaios de resistência à corrosão: garantir que o tubo de titânio possa suportar os ambientes corrosivos específicos para os quais foi projetado.

• Teste de raios-X e ultra-som: Para verificar defeitos internos, como rachaduras ou inclusões, que possam comprometer a integridade do tubo.

Embalagem e transporte:

Uma vez que os tubos tenham passado o controlo de qualidade, estão prontos para embalagem e envio.

• Cortado em comprimentos específicos ou enrolado para facilitar o transporte.
• Enrolados e protegidos contra danos durante o transporte, especialmente se os tubos forem transportados internacionalmente.

Resumo do processo de fabrico de tubos de titânio

1. Preparação de matérias-primas: a esponja de titânio é transformada em lingotes.
2. Extrusão ou perfuração: a bacia é extrudida ou perfurada para formar um tubo oco.
3. Ploragem (Cold Drawing): O tubo é reduzido em tamanho e espessura através do cold drawing.
4. Tratamento térmico: o tubo é aquecido ou aquecido por solução para melhorar as propriedades.
5. Dimensão e endireitação: O tubo é dimensionado e endireitado para atender às especificações.
6. Finalização: Polir, dobrar e tratar a superfície melhoram a qualidade da superfície.
7. Controle de qualidade e testes: Os tubos são submetidos a testes rigorosos para garantir que cumprem os padrões.
8. Embalagem e transporte: Os tubos são preparados para entrega aos clientes.

A fabricação de tubos de titânio envolve uma combinação de usinagem de precisão, tratamento térmico,e técnicas de acabamento de superfície que garantam que os tubos cumprem os elevados padrões exigidos para aplicações críticasEste processo resulta em tubos de titânio que oferecem uma resistência excepcional, propriedades de peso leve e resistência à corrosão, tornando-os componentes essenciais para indústrias como a aeroespacial,processamento químico, e engenharia marítima.

Tubos de titânio: