グレード 2 とグレード 5 のチタンの化学組成
グレード 5 には 6% のアルミニウムと 4% のバナジウムが含まれます。グレード 2 にはどちらも含まれていません。これらの合金元素はグレード 5 にその有名な強度を与えますが、同時に耐食性を低下させ、製造を非常に困難にします。-
| 元素(wt%) | グレード 2 (UNS R50400) | グレード 5 (UNS R56400) | なぜこれが重要なのか |
|---|---|---|---|
| チタン(Ti) | バランス | バランス | どちらも地金です。 |
| アルミニウム(Al) | なし | 5.5 - 6.75 | 強度を高めるために追加しました。延性が低下します。 |
| バナジウム(V) | なし | 3.5 - 4.5 | 強度を高めるために追加しました。耐食性を損ないます。 |
| 酸素 (O)、最大 | 0.25 | 0.20 | どちらも酸素を制御して強度を高めます。 |
| 鉄(Fe)、最大 | 0.30 | 0.40 | 同様の制限。 |
| 炭素 (C)、最大 | 0.08 | 0.08 | 同じ。 |
| 水素 (H)、最大 | 0.015 | 0.015 | 両方にとって重要です。 |
グレード 5 は構造用合金です。グレード 2 は耐食性合金です-。これらはまったく異なる目的のために設計されています。
グレード5ってどれくらい強いの？
グレード 5 はグレード 2 の約 3 倍の強度があります。その最小降伏強さは、グレード 2 の 275 MPa と比較して 825 MPa です。ただし、ここが重要な点です。熱交換器にはそれほどの強度は必要ありません。
| 財産 | グレード2 | 5年生 | エンジニアリングへの影響 |
|---|---|---|---|
| 引張強さ(分) | 345MPa | 895MPa | グレード 5 はほぼ 3 倍強力です。 |
| 降伏強さ (分) | 275MPa | 825MPa | グレード 5 は極度の圧力に対応できます。 |
| 伸び(分) | 20% | 10% | グレード 2 はより延性が高くなります。 |
| 硬度（HV） | ~160-200 | ~330-380 | グレード5はさらに難しいです。 |
| 密度 (g/cm3) | 4.51 | 4.43 | 似ている。 |
| 弾性率 (GPa) | ~105 | ~110 | 似ている。 |
一般的なシェル-および-チューブ熱交換器は 1～5 MPa で動作します。グレード 2 は、快適な安全マージンを持ってこれらの圧力に対処します。グレード 5 の 825 MPa の降伏強さは過剰です。
海水中でより長持ちするのはどのグレードですか?
グレード 2 は、海水およびほとんどの化学環境においてグレード 5 を上回ります。グレード 5 のアルミニウムとバナジウムは、市販の純チタンと比較して実際には耐食性を低下させます。
グレード 2 は、空気または水にさらされるとすぐに、表面に安定した保護酸化膜 (TiO₂) を形成します。このフィルムは自己修復性があり、塩化物に対して非常に耐性があります。-グレード 5 も酸化膜を形成しますが、アルミニウムとバナジウムが含まれるため、特定の環境では安定性が低くなります。
| 環境 | グレード2 | 5年生 | おすすめ |
|---|---|---|---|
| 海水（全温度） | 素晴らしい | 良い | グレード 2。孔食に対してさらに耐性があります。 |
| 汽水 | 素晴らしい | 良い | グレード2。 |
| 塩化物 | 素晴らしい | 良い | グレード 2 は実績のある選択です。 |
| 酸化性の酸 | 素晴らしい | 良い | グレード 2 の方がパフォーマンスが優れています。 |
| 還元酸 | 貧しい | 貧しい | どちらも良くありません。グレード 7 を使用します。 |
| 水素脆化のリスク | 低い | より高い | グレード5はより影響を受けやすい。 |
これが実際に何を意味するか:海水冷却システムでは、グレード 2 が業界標準です。グレード 5 は、塩化物使用において孔食や応力腐食割れが発生することが知られています。海水熱交換器でグレード 5 を使用することは、腐食性能のダウングレードです - アップグレードではありません。
どのグレードが参加しやすいですか？
グレード 2 はグレード 5 よりも溶接が非常に簡単です。グレード 5 では予熱、溶接後の熱処理、亀裂を防ぐための慎重なシールドが必要です。-グレード 2 は標準的な TIG 手順で溶接でき、熱処理は必要ありません。
| 溶接の様子 | グレード2 | 5年生 | これが意味すること |
|---|---|---|---|
| シールドガス | アルゴン | アルゴン | どちらも不活性ガスが必要です。 |
| 予熱 | 不要 | 必須（200～400度） | グレード 5 ではセットアップ時間が追加されます。 |
| -溶接後の熱処理 | 不要 | 必須（ストレス解消） | グレード 5 では処理時間が追加されます。 |
| ひび割れのリスク | 低い | 高い | グレード 5 は高温亀裂が発生しやすいです。 |
| フィラーメタル | ERTi-2 | ERTi-5 | グレード 5 のフィラーはより高価です。 |
| 必要なスキルレベル | 標準 | 高度な | グレード 5 には専門の溶接工が必要です。 |
数百のチューブを備えた一般的な熱交換器の場合、溶接が主要なコスト要因となります。グレード 2 のチューブは、標準的な手順で迅速に溶接できます。グレード 5 のチューブには、特殊な手順、より高いスキルレベル、溶接後の処理が必要です。-人件費の差はかなり大きいです。
価格の違いは何ですか?
グレード 5 のコストはグレード 2 より 50 ～ 100% 高く、さらに溶接と成形が難しいため製造コストも大幅に高くなります。
| コスト要因 | グレード2 | 5年生 |
|---|---|---|
| 母材費 | ベースライン | 50～100%高い |
| 合金要素 | なし | アルミニウム + バナジウム (追加料金) |
| 在庫状況 | 広く利用可能 | チューブフォームに限定 |
| リードタイム | 2～4週間 | 6～10週間 |
| 溶接費用 | 標準 | 上位（特別な手続き） |
| 曲げスクラップ率 | 低い | 高い |
| 最低注文数量 | 低い | より高い |
グレード 2 とグレード 5 のどちらを選択しますか?
| 動作状態 | 推奨グレード | |
|---|---|---|
| 海水冷却システム | グレード2 | 耐食性が向上し、製造が容易になり、コストが削減されます。 |
| 発電所の復水器 | グレード2 | 業界標準。何千もの設置で実証済み。 |
| 淡水化熱交換器 | グレード2 | グレード2は海水を扱います。グレード 5 は価値を追加しません。 |
| 化学処理（酸化） | グレード2 | 5級より耐食性が優れています。 |
| 高圧構造コンポーネント | 5年生 | これがグレード5の目的です。 |
| 航空宇宙用の機体 | 5年生 | ここはグレード 5 が属するところです。 |
| 医療用インプラント | 5年生 | 生体適合性、高強度。- |
| 熱交換器、あらゆるタイプ | グレード2 | 熱伝達装置にはグレード 5 を使用しないでください。 |
| U ベンドチューブバンドル- | グレード2 | 曲げ時にグレード 5 の亀裂が発生します。 |
| 予算が厳しい、またはスケジュールが厳しい | グレード2 | コストが安くなり、発送が早くなり、製造が容易になります。 |
グレード 2 は熱交換器と腐食サービス用です。グレード 5 は、極度の強度が必要な構造用途向けです。
当施設の主な設備
| 装置 | 関数 | 品質への影響 |
|---|---|---|
| 真空アーク再溶解 (VAR) 炉 | 高純度のチタンインゴットを生産します- | グレード 2 の一貫した化学。 |
| 熱間押出プレス | ビレットをチューブの中空に成形します | 均一な粒子構造。 |
| 冷間圧延機 | 肉厚を正確に削減します | 厳しい寸法公差。 |
| 冷間引抜ベンチ | 仕上げ外径と表面品質 | 滑らかで欠陥のない表面。- |
| 光輝焼鈍炉 | 制御された雰囲気熱処理- | 完全に焼きなまされた、応力のないチューブ。{0}} |
| 矯正機 | チューブの曲がりやねじれを修正します | 真直度1.5mm/m以下を満たします。 |
| CNC切断機 | 正確な長さの切断 | カスタムの長さをサポートします。 |
| U-ベンドベンディングマシン | 精密冷間曲げ加工 | 図面ごとに一貫した半径。 |
試験と検査
| 試験・検査 | 方法 | チェック内容 |
|---|---|---|
| 化学組成 | 分光写真/PMI | UNS R50400 への準拠を確認します。 |
| 引張試験 | 破壊的 | 降伏、引張、伸び。 |
| 渦電流検査 (ECT) | NDT、100% | 表面および表面近くの欠陥。- |
| 超音波検査（UT） | NDT (オプション) | 内部欠陥。 |
| 静水圧試験 | 水圧 | 漏れの気密性-。 |
| 平坦化試験 | 機械式 | 延性と溶接品質。 |
| フレアリングテスト | 機械式 | チューブ拡張機能。 |
| 寸法検査 | マイクロメーター、ゲージ | 外径、幅、長さ、楕円度、真直度。 |
| 目視検査 | 100% | 表面欠陥。 |
包装
| 包装工程 | 方法 |
|---|---|
| エンドキャップ | 両端にプラスチックキャップが付いています |
| 防水ラップ | 1束あたりのPEフィルム包装 |
| バンドルストラップ | エッジプロテクター付きスチールストラップ |
| 木枠箱 | 輸出用合板ケース- |
| ラベリング | ヒート番号、グレード、サイズ、バンドルID |
よくある質問
1. グレード 5 のチタンはグレード 2 よりも強いですか?
はい、はるかに強力です。グレード 5 の最小降伏強度は 825 MPa で、グレード 2 - の降伏強度は 275 MPa で、約 3 倍強度が高くなります。
2. 耐食性はグレード 2 とグレード 5 のどちらが優れていますか?
グレード2。グレード 5 のアルミニウムとバナジウムは、海水や塩化物中での耐食性を低下させます。
3. グレード 5 は熱交換器に使用できますか?
技術的にはそうですが、そうすべきではありません。グレード 2 よりもコストが高く、溶接や曲げが難しく、耐食性もグレード 2 より劣ります。
4. 海水用途ではグレード 5 よりもグレード 2 が好ましいのはなぜですか?
耐食性が向上し、製造が容易になり、コストが削減されます。グレード 2 は海水冷却の業界標準です。
5. グレード 5 はグレード 2 よりも溶接が難しいですか?
はい。グレード 5 では、予熱、溶接後の熱処理、特殊な手順が必要です。-標準 TIG によるグレード 2 溶接。
6. グレード 2 とグレード 5 ではどちらのグレードの方が費用がかかりますか?
グレード 5 のコストは 50 ～ 100% 高くなります材料だけで、さらに製造コストが高くなります。
7. グレード 5 チタンは何に使用されますか?
航空宇宙、医療インプラント、高性能構造コンポーネント。{0}}熱交換器ではありません。
8. グレード 5 チタンの UNS 番号は何ですか?
UNS R56400。グレード 2 は UNS R50400 です。
9. グレード 5 を曲げて U{2}} チューブにすることはできますか?
確実ではありません。グレード 5 はグレード 2 の半分の延性を持ち、曲げ中に頻繁に亀裂が発生します。
10. コンデンサーはどのグレードを選択すればよいですか?
グレード2。これは、発電所および船舶用コンデンサーの業界標準です。
11. グレード 5 はグレード 2 より耐食性が優れていますか?{2}}
いいえ。グレード 2 は、海水、塩化物、酸化性の酸においてグレード 5 より優れています。
12. グレード 2 とグレード 5 を使用する業界は何ですか?
グレード 2:発電、海水淡水化、化学処理、海洋。グレード5:航空宇宙、医療、防衛。
13. グレード 5 には溶接後の熱処理が必要ですか?{2}}
はい。グレード 5 は溶接後に応力を除去する必要があります-。グレード 2 では PWHT は必要ありません。
14. 延性が優れているのはどのグレードですか?
グレード2。最小伸びは 20% ですが、グレード 5 の伸びは 10% です。
15. グレード 2 チューブにはどのような表面仕上げが利用できますか?
酸洗い、洗浄、光輝焼鈍、研磨、フライス仕上げ。
16. どのような認定を提供していますか?
JP 10204 3.1 工場試験証明書。3.2 は第三者の証人がいる場合に利用可能です。-
