Pemilihan Gred Titanium dan Perbandingan untuk Tiub Pemanas Elektrik — Aloi TA1, TA2 dan Titanium

Bahan titanium bukan gred tunggal. Mengikut perbezaan kandungan kekotoran dan unsur mengaloi, titanium boleh dibahagikan kepada titanium tulen industri dan pelbagai aloi titanium, dengan sifat mekanikal yang berbeza, rintangan kakisan dan prestasi pemprosesan. Untuk tiub pemanasan titanium, gred yang paling biasa digunakan ialah titanium tulen industri TA1 dan TA2, dan beberapa majlis khas menggunakan aloi titanium seperti TC4. Memahami perbezaan prestasi gred titanium yang berbeza membantu memilih bahan yang paling sesuai mengikut keadaan kerja sebenar.

Titanium tulen industri adalah kategori yang paling banyak digunakan untuk tiub pemanasan. Mengikut kandungan unsur kekotoran seperti besi, oksigen dan nitrogen, titanium tulen industri dibahagikan kepada gred yang berbeza. Piawaian domestik TA1 dan TA2 masing-masing sepadan dengan Gred 1 dan Gred 2 antarabangsa. Semakin rendah nombor gred, semakin tinggi ketulenan, semakin baik keplastikan dan rintangan kakisan, tetapi semakin rendah kekuatannya. TA1 (Gred 1) mempunyai ketulenan tertinggi, kemuluran terbaik dan prestasi pengecapan, serta mudah dibengkokkan dan dibentuk. Ia sesuai untuk memanaskan tiub dengan bentuk yang kompleks dan banyak proses lenturan. Rintangan kakisannya juga yang terbaik di kalangan titanium tulen industri, tetapi kekuatannya agak rendah.

TA2 (Gred 2) ialah gred yang paling biasa digunakan untuk tiub pemanasan titanium, dan ia juga merupakan titik keseimbangan prestasi komprehensif. Berbanding dengan TA1, TA2 mempunyai kandungan kekotoran yang lebih tinggi sedikit, kekuatan dan kekerasan yang lebih tinggi, dan boleh menahan tekanan yang lebih tinggi dan gosokan aliran. Rintangan kakisan adalah lebih rendah sedikit daripada TA1, tetapi perbezaannya sangat kecil dalam kebanyakan persekitaran yang menghakis, yang benar-benar mencukupi untuk aplikasi air laut dan kimia konvensional. Kerana kekuatannya yang seimbang, rintangan kakisan dan kos, TA2 telah menjadi bahan pilihan untuk kebanyakan tiub pemanasan titanium dan tiub pertukaran haba.

Aloi titanium seperti TC4 (Ti-6Al-4V, Gred 5) jarang digunakan dalam tiub pemanasan konvensional. TC4 ialah aloi titanium jenis +, dengan kekuatan hampir dua kali ganda daripada titanium tulen, dan boleh menahan tekanan dan beban mekanikal yang lebih tinggi. Walau bagaimanapun, rintangan kakisan TC4 sedikit lebih rendah daripada titanium tulen industri dalam sesetengah media, dan proses kimpalan lebih sukar dan kosnya lebih tinggi. Tiub pemanasan aloi titanium biasanya hanya digunakan dalam majlis khas dengan tekanan tinggi, keperluan kekuatan tinggi, seperti peralatan laut dalam dan sistem pertukaran haba tekanan tinggi.

Dari segi rintangan kakisan, titanium tulen industri secara amnya lebih baik daripada aloi titanium dalam kebanyakan persekitaran kimia. Penambahan unsur mengaloi meningkatkan kekuatan tetapi boleh mengurangkan kestabilan filem pasif dalam beberapa media tertentu. Dalam air laut, asid nitrik cair, asid kromik dan media lain, TA1 dan TA2 mempunyai prestasi cemerlang yang hampir sama; dalam mengurangkan asid seperti asid hidroklorik dan asid sulfurik, ketulenan tinggi-TA1 mempunyai prestasi yang lebih baik sedikit. Untuk persekitaran kakisan yang kuat, adalah disyorkan untuk menggunakan TA1 terlebih dahulu untuk mendapatkan rintangan kakisan yang terbaik.

Dari segi pemprosesan dan pembuatan, TA1 mempunyai keplastikan yang baik dan mudah dibengkokkan, dikembangkan dan dikimpal; TA2 mempunyai keplastikan sederhana dan juga boleh memenuhi keperluan pemprosesan tiub pemanasan konvensional; Aloi titanium TC4 mempunyai keplastikan yang lemah pada suhu bilik, memerlukan pemprosesan panas, dan keperluan proses kimpalan juga lebih tinggi.

Jadual 2 Perbandingan Prestasi Gred Titanium Biasa untuk Tiub Pemanas

表格

Pemilihan gred titanium yang munasabah mengikut keadaan kerja sebenar boleh mencapai keseimbangan prestasi dan kos terbaik untuk tiub pemanasan titanium.