Titanová trubka třídy 9 (Ti-3Al-2,5V, UNS R56320): Vlastnosti a specifikace
Oct 20, 2025
Titanium 9. třídy na první pohled
Titan třídy 9, označený Ti-3Al-2,5V a registrovaný jako UNS R56320, je slitina alfa-beta, která překlenuje propast mezi komerčně čistým titanem a Ti-6Al-4V. Nabízí zhruba o 20–50 % vyšší pevnost než jakosti CP, přičemž zůstává lépe tvarovatelný a svařitelný než Ti-6Al-4V, a proto je určen pro letecké hydraulické trubky, námořní systémy, chemické zpracování a vysokotlaké potrubí, kde je vyžadována svařitelná slitina odolná proti korozi.
Chemické složení (podle ASTM B861 / B862)
| Živel | Obsah (%) |
|---|---|
| Titan, Ti | Váhy |
| Hliník, Al | 2.5-3.5 |
| Vanad, V | 2.0-3.0 |
| Železo, Fe | 0,20 max |
| Kyslík, O | 0,15 max |
| Carbon, C | max. 0,050 |
| Dusík, N | max. 0,030 |
| Vodík, H | 0,015 max |
| Ostatní prvky, každý | max. 0,050 |
| Ostatní prvky, celkem | 0,30 max |
Mechanické a fyzikální vlastnosti
| Vlastnictví | Metrický | Císařský |
|---|---|---|
| Hustota | 4,48 g/cm3 | 0,162 lb/in3 |
| Bod tání | ~1660 °C (typický rozsah 1600-1700 °C) | ~3020 °F |
| Pevnost v tahu, min (žíhaná) | 620 MPa | 90 ksi |
| Mez kluzu, min (žíhaná) | 483 MPa | 70 ksi |
| Tažnost, min | 20% | 20% |
| Modul pružnosti | ~100 GPa | ~14 500 ksi |
| Poissonův poměr | 0.3 | 0.3 |
| Tepelná roztažnost (20-95 °C) | 9,61 um/m°C | 5,34 uin/in.deg F |
| Tepelná vodivost | 8.30 W/m.K | 57,6 BTU.in/hr.ft2.deg F |
Hodnoty pevnosti v tahu a meze průtažnosti jsou minima v žíhaném stavu podle ASTM B861; skutečné výsledky závisí na tvaru produktu, tloušťce stěny a způsobu dokončení. Trubka Gr9 si zachovává dobrou odolnost titanu proti korozi a zároveň dodává pevnost potřebnou pro konstrukci s vyšším-tlakem.
Proč 9. stupeň pro vysokotlaké-potrubí
Vysokotlaké-potrubí je navrženo podle normy, jako je ASME B31.3, a přípustné napětí je stanoveno podle meze kluzu a pevnosti v tahu materiálu. Protože Grade 9 má asi o 40 % vyšší pevnost než CP Grade 2, může být řada Grade 9 dimenzována na vyšší tlak při stejné tloušťce stěny, nebo použít tenčí stěnu pro stejné hodnocení, čímž se šetří hmotnost a náklady na materiál. Stupeň 9 navíc spolehlivě svařuje a lze je tvarovat za studena, takže tvarovky, cívky a U-ohyby jsou vyráběny bez rizika praskání spojeného s vyšší{10}}pevností alfa-beta slitin.
Klíčové aplikace
Letecké a kosmické hydraulické a palivové potrubí, potrubí a konstrukční prvky.
Vysokotlaké-potrubí pro chemické, petrochemické a plynové-zpracování.
Námořní a pobřežní systémy mořské vody, včetně přístrojového potrubí.
Energetické-výměníky tepla a kondenzátory.
Farmaceutická a speciální chemická zařízení vyžadující svařitelnost a odolnost proti korozi.
Standardy a dodací formuláře
Potrubí a trubky třídy 9 se dodávají do ASTM B861 (bezešvé a svařované trubky) a ASTM B862 (svařované trubky); trubka kondenzátoru a výměníku tepla se řídí normou ASTM B338. Související formy zahrnují tyč a tyč podle ASTM B348, desku a plech podle ASTM B265 a drát podle ASTM B863. Objednávka by měla uvádět jakost, stav (normálně žíhaný), rozměry, povrchovou úpravu a požadavek na certifikát frézy, například EN 10204 3.1, s výsledky chemických a mechanických zkoušek.
Poznámky k výběru a běžné chyby
Nespecifikujte třídu 5 (Ti-6Al-4V) pro svařované trubky tam, kde by vyhovovala třída 9: Třída 5 je pevnější, ale hůře se svařuje a tvaruje za studena, což zvyšuje výrobní náklady na mezní nárůst pevnosti. Nepředpokládejte, že žíhané a za studena opracované-stavy mají stejný jmenovitý tlak; potvrdit podmínku na certifikátu. A pamatujte, že „vysoký tlak“ je otázka konstrukčního kódu, nikoli názvu materiálu: požadovaná tloušťka stěny vyplývá z návrhového tlaku, teploty a dovoleného napětí zvolené třídy podle příslušného předpisu.
FAQ
Jaký je rozdíl mezi titanem třídy 9 a třídy 5?
Stupeň 9 (Ti-3Al-2,5V) má asi 60-70 % pevnosti jako Stupeň 5 (Ti-6Al-4V), ale jeho svařování, tvarování a ohýbání je výrazně snazší, a proto je preferován pro svařované trubky a trubky. Stupeň 5 se volí tam, kde je požadována maximální pevnost a tvarování je omezené.
Je titan třídy 9 vhodný pro mořskou vodu?
Ano. Stupeň 9 má vynikající odolnost proti korozi v mořské vodě a chloridových médiích, podobně jako CP titan, s vyšší pevností; používá se v námořních a pobřežních systémech, kde záleží na obou vlastnostech.
Co znamená UNS R56320?
UNS R56320 je označení systému jednotného číslování pro titan třídy 9 (Ti-3Al-2,5V). Předpona R označuje reaktivní nebo žáruvzdorný kov v systému UNS.
Lze svařovat titanové trubky třídy 9?
Ano. Stupeň 9 byl vyvinut částečně pro svou svařitelnost; s náležitým krytím inertním plynem a kvalifikovanými postupy splňuje svařovaná trubka třídy 9 požadavky na pevnost a korozi podle ASTM B862 pro tlakové aplikace.
Jaká je maximální provozní teplota pro stupeň 9?
Stupeň 9 se obecně používá do teploty asi 315-400 °C v konstrukčním provozu, v závislosti na konstrukčním kódu a době působení. Pro vyšší teploty jsou lepší volbou slitiny blízké alfa.
Jaká tloušťka stěny a rozsah průměrů je k dispozici?
Trubka třídy 9 se běžně dodává s vnějším průměrem od cca 3 mm do 114 mm a tloušťkou stěny od 0,2 mm do 50 mm, s délkou až 6 m nebo více na vyžádání; přesné rozsahy závisí na mlýně a formě produktu.
