Titânio grau 12 (UNS R53400, Ti-0,3Mo-0,8Ni) é frequentemente descrito como uma versão atualizada do titânio Grau 2. Desenvolvido a partir de titânio comercialmente puro, este tipo de titânio de baixa liga foi projetado para atender a algumas das limitações do titânio comercialmente puro na redução de ambientes e no serviço com cloreto em altas temperaturas.
Se a sua aplicação envolver temperaturas mais altas, salmoura quente, áreas estagnadas ou um maior risco de corrosão em fendas, o titânio Grau 12 oferece uma alternativa ao titânio Grau 2 convencional.
Neste guia, você aprenderá o que é o titânio grau 12, como seus elementos de liga melhoram seu desempenho e quando você deve considerar a atualização do grau 2 para o grau 12.
O que é titânio grau 12?
O titânio grau 12 é uma liga de titânio de baixa{1}}liga e resistente à corrosão-com uma composição nominal de Ti-0,3Mo-0,8Ni.
Sua designação UNS é R53400 e é comumente especificada como Ti-0,3Mo-0,8Ni.
Composição Química (ASTM B265/B348)
| Elemento | Contente |
|---|---|
| Titânio (Ti) | Equilíbrio |
| Níquel (Ni) | 0.60–0.90% |
| Molibdênio (Mo) | 0.20–0.40% |
| Oxigênio (O) | Menor ou igual a 0,25% |
| Ferro (Fe) | Menor ou igual a 0,30% |
| Carbono (C) | Menor ou igual a 0,08% |
| Nitrogênio (N) | Menor ou igual a 0,03% |
| Hidrogênio (H) | Menor ou igual a 0,015% |
A adição de níquel e molibdênio é a principal diferença entre o titânio Grau 12 e o titânio Grau 2 comercialmente puro.
Quando você seleciona titânio Grau 12 para uma aplicação exigente, essas adições de liga podem fornecer maior resistência a certos ambientes redutores, soluções de cloreto quente e corrosão em fendas em comparação com o titânio comercialmente puro.
O titânio grau 12 está disponível em vários formatos de produtos, incluindobarras, placas e folhas de titânio, tubos, peças forjadas, flanges, fixadores ecomponentes usinados-personalizados.
Padrões Aplicáveis
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Formulário de produto |
Padrão Aplicável |
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Placa, Folha e Tira |
ASTM B265/ASME SB265 |
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Tubo sem costura e soldado |
ASTM B338/ASME SB338 |
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Bar |
ASTM B348/ASME SB348 |
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Forjados |
ASTM B381 |
Para aplicações de barras e tarugos de titânio Grau 12, a ASTM B348/B348M especifica os requisitos para barras e tarugos de titânio e ligas de titânio, incluindo Grau 12.
Propriedades Mecânicas
O titânio grau 12 oferece resistência moderada juntamente com boa ductilidade, conformabilidade e soldabilidade.
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Propriedade |
Titânio grau 12 |
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Resistência à tração, mín. |
483 MPa (70 ksi) |
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Força de rendimento, mín. |
345 MPa (50 ksi) |
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Alongamento, mín. |
18% |
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Densidade |
4,51g/cm³ |
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Módulo Elástico |
103–105 GPa |
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Condutividade Térmica |
~19 W/m·K |
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Ponto de fusão |
1660-1668 graus |
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Dureza Brinell |
~180–230 HB |
Uma das vantagens práticas do titânio grau 12 é sua maior resistência em comparação com o grau 2. Dependendo da pressão, temperatura e requisitos de projeto, essa maior resistência pode permitir o uso de seções mais finas em determinados componentes e sistemas de tubulação contendo pressão.
Resistência à corrosão
Na água do mar ambiente
O Grau 12 apresenta excelente resistência à corrosão na água do mar ambiente e tem desempenho comparável ao Grau 2. Em ambientes de água do mar com altas concentrações de cloreto, o Grau 12 também demonstra boa resistência à corrosão e resiste efetivamente à corrosão em fendas em ambientes marinhos.
Em água salgada quente e ambientes com alto teor de-cloreto
Esta é uma das principais vantagens do 12º ano em relação ao 2º ano.
O grau 2 apresenta excelente resistência à corrosão em ambientes de água do mar, mas o risco de corrosão em fendas aumenta à medida que as temperaturas aumentam, especialmente em ambientes de água do mar estagnada,-propensa a fendas ou poluída.
- O grau 12 melhora significativamente a resistência à corrosão em frestas através da adição de Ni (níquel) e Mo (molibdênio). Estudos mostraram que:
- O Grau 12 apresenta resistência à corrosão em fendas significativamente superior em comparação com o Grau 2 sob condições específicas;
- O grau 12 foi estudado em solução neutra de NaCl 0,27 mol/L em temperaturas de até 120 graus;
- Sob condições controladas específicas, o Grau 12 pode manter sua resistência à corrosão em frestas em temperaturas significativamente mais altas do que a faixa operacional típica do titânio comercialmente puro.
Estudo ASTM sobre o comportamento de corrosão em frestas de ligas de titânio
Portanto, o Grau 12 é particularmente adequado para água do mar quente, salmoura, trocadores de calor de água do mar e outros ambientes contendo cloreto-de alta temperatura, especialmente em aplicações onde o Grau 2 pode enfrentar um risco maior de corrosão em fendas.
Na redução de ambientes ácidos
O Grau 12 apresenta resistência à corrosão significativamente superior em comparação com o Grau 2 em certos ambientes com ácidos redutores. Sob condições de teste específicas, o Grau 12 pode tolerar concentrações de ácido clorídrico de aproximadamente 1%, enquanto o Grau 2 pode tolerar concentrações de aproximadamente 0,1%.
Principais aplicações do titânio grau 12
1. Sistemas de água do mar-de alta temperatura e salmoura-quente
Se o seu equipamento opera em ambientes de alta-temperatura e alto-cloreto, onde a corrosão em frestas é uma preocupação, o titânio grau 12 pode ser uma escolha adequada.
As aplicações típicas incluem:
- Sistemas de água do mar-de alta temperatura
- Equipamento de processamento-de salmoura quente
- Sistemas de salmoura concentrada
- Trocadores de calor de água do mar-de alta temperatura
- Equipamento de processo-contendo cloreto
2. Trocadores de calor e equipamentos de resfriamento de água do mar
O titânio grau 12 é particularmente útil quando você precisa de maior resistência à corrosão sob condições exigentes de temperatura e cloreto.
Você pode considerá-lo para:
- Trocadores de calor de água do mar
- Condensadores
- Resfriadores de água do mar
- Trocadores de calor-de salmoura quente
- Sistemas-de água de resfriamento
3. Dessalinização da água do mar
Adequado para equipamentos de dessalinização térmica de água do mar em alta-temperatura, especialmente componentes expostos a salmoura concentrada-de alta temperatura e meios com alto-cloreto.
4. Ambientes Químicos e Cloretos
Adequado para equipamentos e componentes usados em cloro úmido, contendo cloreto-de alta temperatura e certos ambientes redutores de ácido.
5. Energia Geotérmica
Adequado para trocadores de calor, tubulações e componentes relacionados usados em ambientes de fluidos geotérmicos com alta-temperatura, alta-salinidade e cloreto-.
6. Instalações de energia offshore
Adequado para equipamentos usados em instalações offshore de petróleo e gás e outras instalações de energia que entram em contato com salmoura de alta-temperatura, água do mar ou meios contendo cloreto-.
Conclusão
O titânio grau 12 é uma liga de titânio resistente-à corrosão atualizada, projetada para aplicações onde o titânio grau 2 pode enfrentar condições de serviço mais exigentes.
Com apenas pequenas adições de aproximadamente 0,8% de níquel e 0,3% de molibdênio, o Grau 12 pode fornecer:
- Aproximadamente 25% maior limite de escoamento mínimo do que o Grau 2 sob propriedades recozidas comumente especificadas
- Maior resistência à corrosão em frestas em determinados ambientes de cloreto-de alta temperatura
- Melhor resistência a ambientes ácidos redutores selecionados
- Excelente resistência à corrosão em muitas aplicações de água do mar
- Boa soldabilidade e ductilidade
- Uma combinação útil de resistência à corrosão e resistência moderada
Para água do mar quente, projetos estagnados ou propensos a fissuras, água do mar contaminada, salmoura com alto teor de-cloreto e serviços químicos-marinhos combinados, o titânio grau 12 é um material que você deve considerar seriamente.
A ZC Titanium fornece barras, placas, tubos, forjados, flanges, fixadores e componentes de titânio personalizados grau 12, com rastreabilidade de material e documentação MTC disponível de acordo com os requisitos do projeto.