Porovnanie výkonu titánových a nerezových rúrok

Či už v priemyselnej výrobe alebo v našom každodennom živote, spoliehame sa na kovové rúry pre rôzne aplikácie. Rúry sú považované za jednu zo základných zložiek ľudskej spoločnosti. Podobne aj rúry vyrobené z rôznych materiálov si v dôsledku svojho rozdielneho výkonu a ceny nachádzajú svoje miesto vo svojich príslušných aplikáciách. Rúry z nehrdzavejúcej ocele sú pravdepodobne najčastejšie používané rúry v našom každodennom živote.

 

Dnes preskúmame výkon titánových a nerezových rúr.

 

 

Základné chemické a fyzikálne vlastnosti

 

Chemické zloženie

 

Titánové rúry sú kategorizované ako čistý titán a zliatiny titánu. Zliatiny titánu obsahujú jednu alebo viac legujúcich prísad, typickým príkladom je TC4, ktorý obsahuje 6 % Al a 4 % V. Rúry z titánu a zliatin titánu pozostávajú predovšetkým z titánu.

 

Rúry z nehrdzavejúcej ocele sa skladajú predovšetkým z prvkov, ako je železo, chróm a nikel. Rôzne triedy sú klasifikované na základe legujúcich zložiek. Medzi najčastejšie používané triedy nehrdzavejúcej ocele patria 304, 316 a 430.

 

Odolnosť proti korózii

 

Titán sa môže pochváliť vynikajúcou odolnosťou proti korózii. Titánové rúry sú vysoko odolné voči väčšine korozívnych médií, najmä morskej vode a chloridovým roztokom. Je to preto, že zliatiny titánu vytvárajú hustý pasivačný film v rôznych médiách, vrátane vzduchu, vody, kyselín a zásad, čím účinne zabraňujú ďalšej korózii. Zatiaľ čo rúrky z nehrdzavejúcej ocele majú tiež dobrú odolnosť proti korózii, sú vo všeobecnosti horšie ako titánové rúrky.

 

Sila a hmotnosť

 

Hustota titánu je 4,54 g/cm³. Hustota nehrdzavejúcej ocele sa líši v závislosti od zliatiny, pričom väčšina nehrdzavejúcej ocele sa pohybuje od 7,70 do 8,00 g/cm³. Preto je titán výrazne ľahší ako nehrdzavejúca oceľ. Zatiaľ čo rúrky z nehrdzavejúcej ocele majú vyššiu pevnosť, ich špecifická pevnosť je stále nižšia ako u titánových rúr.

 

Odolnosť voči vysokým-teplotám

 

Zliatiny titánu si zachovávajú vynikajúcu pevnosť a húževnatosť nad 600 stupňov, vďaka čomu sú ideálne na použitie v prostredí s vysokou-teplotou. Rúry z nehrdzavejúcej ocele majú tiež dobrú tepelnú odolnosť, ale v určitých prostrediach s vysokou teplotou- môže dôjsť k ich deformácii.

 

Cena a zvariteľnosť

 

Titánový metalurgický proces je zložitý. Titán má vysokú teplotu topenia 1668 stupňov ± 5 stupňov a je vysoko chemicky aktívny, najmä s intersticiálnymi prvkami, ako je kyslík, dusík, vodík a uhlík. To vytvára značné problémy pri výbere žiaruvzdorných materiálov a atmosfér na tavenie.

 

Preto sa titán môže taviť iba v úplnom vákuu. Okrem toho si spracovanie titánových zliatin vyžaduje špeciálne vybavenie, nástroje, parametre a mazivá; inak môžu ľahko nastať problémy, ako sú chyby opracovania, tepelné praskanie, oxidácia a spaľovanie. Náklady na spracovanie zliatiny titánu sú vyššie ako náklady na nehrdzavejúcu oceľ a v dôsledku toho je cena rúr z titánovej zliatiny výrazne vyššia ako cena rúr z nehrdzavejúcej ocele.

 

Titánové rúry majú dobrú zvárateľnosť, ale je potrebné venovať osobitnú pozornosť tomu, aby sa zabránilo oxidácii. Rúry z nehrdzavejúcej ocele majú dobrú zvárateľnosť, ale pri určitých typoch nehrdzavejúcej ocele môže počas zvárania dôjsť k medzikryštalickej korózii.