ASTM B861/B338 高温級7級9級チタンチューブ 管道システム用チタン溶接チューブ

ASTM B861/B338 高温グレード 7 グレード 9 チタン管 配管システム用チタン溶接管

グレード 7 チタンの紹介

グレード 7 チタンは、通常 0.12% ～ 0.25% の範囲で少量のパラジウムが添加された、商業的に純粋なチタン合金です。この強化により、合金の耐食性が大幅に向上し、さまざまな業界の要求の厳しい用途に非常に適したものになります。

主な特徴:

1. 耐食性:

   • パラジウムの添加により、特に海水や化学処理などの過酷な環境におけるグレード 7 の耐腐食性が強化されます。この特性により、海洋、化学、石油およびガス産業での用途に最適です。

2. 機械的特性:

   • グレード 7 チタンは、強度と延性の優れたバランスを実現します。十分な柔軟性を確保しながら良好な引張強度を維持します。これは、耐久性と変形に耐える能力の両方が必要な用途にとって非常に重要です。

3. 溶接性:

   • この合金は溶接性に優れていることで知られており、その完全性を損なうことなくさまざまな溶接技術が可能です。この機能は、複雑な形状が含まれる製造プロセスや修理が必要な製造プロセスで特に役立ちます。

4. 長寿：

   • グレード 7 チタンのユニークな特性により、寿命の点で他の多くの素材よりも優れており、長期間にわたって過酷な条件に耐える必要があるコンポーネントに適しています。

グレード7チタンチューブの特性

グレード 7 チタンチューブは、さまざまな用途に最適ないくつかの重要な特性を備えています。まず、その優れた耐食性が際立った特徴です。海水、酸、アルカリなどの攻撃的な媒体にさらされても、重大な劣化を起こすことなく耐えることができます。この特性は、故障がコストのかかるダウンタイムや修理につながる可能性がある海洋および化学処理用途において特に重要です。さらに、グレード 7 チタンは密度が低いため、強度を犠牲にすることなく軽量なソリューションを提供し、軽量化が不可欠な用途に有益です。

機械的特性の点では、グレード 7 チタンは優れた引張強度と耐疲労性を誇ります。長期間にわたる大きな応力にも疲労に屈することなく耐えることができるため、動的な用途でも信頼性が高くなります。さらに、溶接性に優れているため、加工や他材料との接合が容易であり、製造プロセスの汎用性が高くなります。これらの特性により、グレード 7 チタン チューブは優れた性能を発揮するだけでなく、長期間にわたって構造的完全性を維持することが保証されます。

さまざまなグレードのチタン

1. 市販純チタン（グレード1～4）

• グレード 1:

  • 最高の延性と耐食性。
  • 強度が低い（240MPa程度）。
  • 化学処理や海洋環境での用途に最適です。

• グレード 2:

  • 商業的に最も広く使用されている純チタン。
  • 強度（約350MPa）、延性、耐食性のバランスに優れています。
  • 航空宇宙および産業用途で一般的に使用されています。

• グレード 3:

  • 2級（約450MPa）よりも高強度です。
  • 延性がわずかに低下します。
  • 圧力容器など、より高い強度が要求される用途に適しています。

• グレード 4:

  • 市販グレードの中で最高の強度（550MPa程度）。
  • 耐食性に優れています。
  • 強度が重要な軍事および航空宇宙用途でよく使用されます。

2. チタン合金 (グレード 5、7、9、12、23)

• グレード 5 (Ti 6-4):

  • 最も一般的に使用されるチタン合金。
  • チタン90％、アルミニウム6％、バナジウム4％が含まれています。
  • 高強度（900MPaまで）、優れた溶接性、良好な耐食性。
  • 航空宇宙、自動車、生物医学の用途で広く使用されています。

• 7年生:

  • パラジウムを配合し耐食性を高めています。
  • 攻撃的な環境に対する耐性があるため、化学処理や海洋用途に優れています。

• 9年生:

  • アルミニウムと鉄が含まれています。
  • 強度と延性のバランスが優れています。
  • 自転車のフレームや自動車部品などに使用されています。

• 12 年生:

  • ニッケル、モリブデンを配合し耐食性を高めています。
  • 化学処理用途に適しています。

• グレード 23 (Ti 6-4 ELI):

  • グレード 5 の極低インタースティシャル (ELI) バージョン。
  • 延性と破壊靱性が向上します。
  • 医療用インプラントや高い生体適合性が必要な用途に最適です。

グレード 7 チタンチューブの用途

グレード 7 チタンチューブの用途は、その特性の独自の組み合わせにより、複数の業界に及びます。これらのチューブを利用する主な分野の 1 つは海洋産業です。これに関連して、グレード 7 チタンは、耐食性が最重要視される海水配管システム、熱交換器、凝縮器でよく使用されます。これらのチューブは重大な磨耗なく過酷な海洋環境に耐えられるため、寿命が延び、メンテナンスコストが削減され、造船所や海運業者にとって経済的な選択肢となります。

グレード 7 チタンチューブのもう 1 つの重要な用途は、化学処理分野です。ここでは、腐食性物質を扱う熱交換器、反応器、配管システムなどに使用されます。パラジウム含有量によって強化された耐食性により、高温で攻撃的な化学物質にさらされた場合でも、チューブが確実に機能することが保証されます。その結果、この分野のメーカーは業務効率が向上し、材料の故障に伴うリスクが軽減されるという恩恵を受けています。

グレード 7 チタンチューブを使用する利点

グレード 7 チタンチューブを使用すると、ステンレス鋼や銅などの従来の材料に比べていくつかの利点があります。最も魅力的な利点の 1 つは、優れた耐食性であり、これにより耐用年数が長くなり、メンテナンスコストが削減されます。腐食が重大な懸念となる環境では、グレード 7 チタンへの初期投資により、長期的に大幅な節約が可能になります。さらに、チタンの軽量な性質により、取り扱いや設置が容易になり、1キログラム単位が重要な大規模プロジェクトでは特に有利です。

さらに、グレード 7 チタンは優れた熱伝導率を示し、効率的な熱伝達が必要な用途に有益です。銅ほど効率的に熱を伝導しない可能性がありますが、汚れやスケールに対する耐性により、熱交換器の全体的な熱性能が向上します。この特性により、システムは長期間にわたって効率が維持され、エネルギー消費が削減され、産業運営における持続可能性への取り組みに貢献します。

グレード 7 チタンチューブは、特に腐食環境において多くの利点をもたらします。優れた耐食性により、ステンレス鋼や銅などの材料と比較して耐用年数が長くなり、メンテナンスコストが削減されます。チタンの軽量な性質により、特に大規模なプロジェクトでの取り扱いと設置が容易になります。さらに、グレード 7 は優れた熱伝導率を持ちながら、汚れに対する耐性により熱交換器の効率が向上し、産業用途における全体的なパフォーマンスと持続可能性の向上を促進します。この耐久性と効率性の組み合わせにより、グレード 7 はさまざまな用途に最適な選択肢となります。

グレード7チタンチューブの製造工程

グレード 7 チタンチューブの製造プロセスには、品質と性能を確保するためにいくつかの重要なステップが含まれます。当初、チタン ビレットは真空アーク再溶解 (VAR) や電子ビーム溶解 (EBM) などの溶解技術によって製造されます。これらのプロセスは、最適な機械的特性に不可欠な高レベルの純度と一貫した微細構造の達成に役立ちます。ビレットが形成されると、回転穿孔や延伸などの熱間加工プロセスを経て、シームレス管が作成されます。

成形後、チューブは機械的特性を高めるために熱処理を受けます。このステップは、強度と延性を最適化し、最終製品が意図した用途の厳しい要求を確実に満たすために重要です。さらに、顧客に納品する前に、チューブの完全性と性能を保証するために、静水圧試験や非破壊試験を含む徹底的な試験が実施されます。この細心の注意を払った製造プロセスにより、重要な用途におけるグレード 7 チタンチューブの信頼性が強調されます。

グレード 7 チタン チューブの製造プロセスは細心の注意を払っており、高品質と性能を確保するためにいくつかの重要なステップが含まれます。

1. ビレットの製造

• 溶解技術: チタン ビレットは、真空アーク再溶解 (VAR) や電子ビーム溶解 (EBM) などの方法を使用して製造されます。これらの技術は、最適な機械的特性に不可欠な高純度レベルと一貫した微細構造の達成に役立ちます。

2. 熱間加工

• シームレス管の形成: ビレットは回転穿孔や延伸などの熱間加工プロセスを経て、シームレス管を形成します。このプロセスにより機械的特性が向上し、均一な厚さが保証されます。

3. 熱処理

• 形成されたチューブは、強度と延性を向上させるために熱処理を受けます。このステップは、さまざまな用途の厳しい要求を満たし、ストレス下でも最終製品が確実に動作することを保証するために重要です。

4. テストと品質保証

• チューブの完全性と性能を保証するために、徹底的なテストが行​​われます。これには以下が含まれます:
  • 水圧試験: 漏れと構造の完全性をチェックします。
  • 非破壊検査 (NDT): 超音波検査や渦電流検査などの技術を使用して、チューブを損傷することなく内部欠陥を検出します。

将来のトレンドとイノベーション

産業界がより効率的で持続可能な材料を求め続けるにつれ、グレード 7 チタンチューブの需要は増加すると予想されます。製造技術と合金開発の革新により、特性の向上と製造コストの削減が可能となり、これらのチューブがより幅広い用途に利用できるようになる可能性があります。強度重量比の増加や溶接性の改善など、グレード 7 チタンの特定の特性を強化する研究は、高度なエンジニアリング プロジェクトでの使用に新たな道を開く可能性があります。

さらに、持続可能性への注目の高まりにより、性能が長持ちし、ライフサイクル全体にわたって環境への影響が軽減されるグレード 7 チタンなどの素材への関心が高まる可能性があります。産業界は、エネルギー効率に貢献し、メンテナンスの必要性を最小限に抑える材料を選択することの重要性をより認識するようになってきています。その結果、グレード 7 チタンチューブは、航空宇宙から再生可能エネルギーに至るまで、さまざまな分野にわたる将来の技術革新において極めて重要な役割を果たす可能性があります。

結論

要約すると、グレード 7 チタン チューブは優れた特性を兼ね備えており、さまざまな用途に最適です。優れた耐食性、軽量特性、強度により、要求の厳しい環境において従来の材料に代わる優れた代替品として確立されています。産業が進化するにつれて、継続的なイノベーションと持続可能なソリューションへの注目により、グレード 7 チタンの採用が増える可能性があります。これらのチューブへの投資は、運用効率を向上させるだけでなく、長期的な節約につながり、環境管理をサポートします。このため、グレード 7 チタンは現代の用途にとって先進的な選択肢となります。