Titāna un nerūsējošā tērauda cauruļu veiktspējas salīdzinājums

Gan rūpnieciskajā ražošanā, gan ikdienā mēs paļaujamies uz metāla caurulēm dažādiem lietojumiem. Caurules tiek uzskatītas par vienu no galvenajām cilvēku sabiedrības sastāvdaļām. Līdzīgi, caurules, kas izgatavotas no dažādiem materiāliem, ņemot vērā to atšķirīgo veiktspēju un cenas, atrod savu vietu attiecīgajos lietojumos. Nerūsējošā tērauda caurules neapšaubāmi ir visbiežāk izmantotās caurules mūsu ikdienas dzīvē.

 

Šodien mēs pārskatīsim titāna un nerūsējošā tērauda cauruļu veiktspēju.

 

 

Galvenās ķīmiskās un fizikālās īpašības

 

Ķīmiskais sastāvs

 

Titāna caurules tiek klasificētas kā tīrs titāns un titāna sakausējumi. Titāna sakausējumi satur vienu vai vairākas leģējošās piedevas, tipisks piemērs ir TC4, kas satur 6% Al un 4% V. Titāna un titāna sakausējuma caurules galvenokārt sastāv no titāna.

 

Nerūsējošā tērauda caurules galvenokārt sastāv no tādiem elementiem kā dzelzs, hroms un niķelis. Atkarībā no sakausējuma komponentiem tiek klasificētas dažādas kategorijas. Visbiežāk izmantotās nerūsējošā tērauda kategorijas ir 304, 316 un 430.

 

Izturība pret koroziju

 

Titānam ir lieliska izturība pret koroziju. Titāna caurules ir ļoti izturīgas pret lielāko daļu korozīvo vielu, īpaši jūras ūdens un hlorīda šķīdumu. Tas ir tāpēc, ka titāna sakausējumi veido blīvu pasivācijas plēvi dažādos vidēs, tostarp gaisā, ūdenī, skābēs un sārmos, efektīvi novēršot turpmāku koroziju. Lai gan nerūsējošā tērauda caurulēm ir arī laba izturība pret koroziju, tās parasti ir zemākas par titāna caurulēm.

 

Spēks un svars

 

Titāna blīvums ir 4,54 g/cm³. Nerūsējošā tērauda blīvums mainās atkarībā no sakausējuma, lielākajai daļai nerūsējošā tērauda blīvums svārstās no 7,70 līdz 8,00 g/cm³. Tāpēc titāns ir ievērojami vieglāks nekā nerūsējošais tērauds. Lai gan nerūsējošā tērauda caurulēm ir lielāka izturība, to īpatnējā izturība joprojām ir zemāka nekā titāna caurulēm.

 

Augsta{0}}temperatūras izturība

 

Titāna sakausējumi saglabā izcilu izturību un stingrību virs 600 grādiem, padarot tos ideāli piemērotus lietošanai augstas temperatūras vidēs. Nerūsējošā tērauda caurulēm ir arī laba temperatūras izturība, taču noteiktās augstas temperatūras vidēs var rasties šļūdes deformācija.

 

Izmaksas un metināmība

 

Titāna metalurģijas process ir sarežģīts. Titānam ir augsta kušanas temperatūra 1668 grādi ± 5 grādi, un tas ir ļoti ķīmiski aktīvs, īpaši ar tādiem intersticiāliem elementiem kā skābeklis, slāpeklis, ūdeņradis un ogleklis. Tas rada ievērojamas problēmas, izvēloties ugunsizturīgus materiālus un atmosfēru kausēšanai.

 

Tāpēc titānu var kausēt tikai pilnīgā vakuumā. Turklāt titāna sakausējumu apstrādei ir nepieciešams specializēts aprīkojums, instrumenti, parametri un smērvielas; pretējā gadījumā var viegli rasties tādas problēmas kā apstrādes defekti, termiskā plaisāšana, oksidēšanās un degšana. Titāna sakausējuma apstrādes izmaksas ir augstākas nekā nerūsējošā tērauda izmaksas, un tāpēc titāna sakausējuma cauruļu cena ir ievērojami augstāka nekā nerūsējošā tērauda cauruļu cena.

 

Titāna caurulēm ir laba metināmība, taču īpaša uzmanība jāpievērš oksidēšanās novēršanai. Nerūsējošā tērauda caurulēm ir laba metināmība, taču ar noteiktiem nerūsējošā tērauda veidiem metināšanas laikā var rasties starpkristālu korozija.