Aliatge de titani de grau 5 en comparació amb Hastelloy C-276
Aliatge de titani de grau 5 en comparació amb Hastelloy C-276
El titani de grau 5 (Ti-6Al{-4V) té una alta relació de resistència-a-pes i una excel·lent resistència a la corrosió en molts entorns, especialment en ambients d'aigua de mar/clorur de baixa-temperatura. Hastelloy C-276 (aliatge Ni-Cr-Mo), a causa del seu alt contingut en molibdè/tungstè, té una excel·lent resistència als àcids reductors/oxidants forts, a la corrosió per picadura i al craqueig de clorur a alta temperatura. Per tant, l'aliatge C-276 és més adequat per al processament químic dur. Tanmateix, el titani de grau 5 és més lleuger i, en general, és més adequat per a aplicacions marines/aeroespacials generals on el pes és una preocupació.
Quina és la temperatura màxima de funcionament de Hastelloy C276?
Hastelloy C-276 és un aliatge de níquel-molibdè-crom amb una excel·lent resistència a la corrosió. Aquest aliatge és resistent a la corrosió per picadura, corrosió per esquerdes i esquerdes per corrosió per estrès. Hastelloy C-276 només es pot endurir mitjançant el treball en fred. El seu rang de temperatura de funcionament és des de temperatures baixes fins a 750 graus F (400 graus).
Una breu introducció als aliatges de titani de grau 5 i l'aliatge Hastelloy C-276
Aliatge de titani de grau 5 (Ti-6Al-4V):El pilar indiscutible de la família d'aliatges de titani. Aquest aliatge - conté un 6% d'alumini i un 4% de vanadi, conegut per la seva excel·lent relació resistència-a-pes, resistència a la corrosió superior (especialment en ambients oxidants) i bona biocompatibilitat. És el material escollit per a aplicacions amb requisits de pes extremadament elevats, com ara aeroespacial, implants mèdics, components d'automoció i marins d'alt rendiment-.
Hastelloy C-276:Un superaliatge de níquel-molibdè-crom utilitzat principalment per conquerir els entorns corrosius més exigents. La seva excepcional resistència a diversos àcids, clorurs i corrosió per picats/esquerdes el converteix en un material essencial per al processament químic, el control de la contaminació, la desulfuració de gasos de combustió (FGD) i les aplicacions de petroli i gas que manipulen gasos àcids.
Composició química: Hastelloy C-276 versus titani de grau 5 (Ti-6Al-4V)
| Element | Hastelloy C-276 (UNS N10276) Contingut (%) | Contingut de titani de grau 5 (Ti-6Al-4V, UNS R56400) (%) |
|---|---|---|
| Níquel | 57,0 min (equilibri) | – |
| Crom | 14.5 – 16.5 | – |
| Molibdè | 15.0 – 17.0 | – |
| Ferro | 4.0 – 7.0 | Menor o igual a 0,40 |
| Tungstè | 3.0 – 4.5 | – |
| Cobalt | Menor o igual a 2,5 | – |
| Vanadi | Menor o igual a 0,35 | 3.5 – 4.5 |
| Alumini | – | 5.5 – 6.75 |
| Titani | – | Balanç |
| Carboni | Menor o igual a 0,01 | Menor o igual a 0,08 |
| Nitrogen | – | Menor o igual a 0,05 |
| Hidrogen | – | Menor o igual a 0,015 |
| Oxigen | – | Menor o igual a 0,20 |
| Manganès | Menor o igual a 1,0 | – |
| Silici | Menor o igual a 0,08 | – |
| Fòsfor | Menor o igual a 0,04 | – |
| Sofre | Menor o igual a 0,03 | – |
| coure | – | – |
| Altres residuals | – | Menor o igual a 0,4 (total) |
Comparació d'atributs clau de titani de grau 5 i Hastelloy
| Propietat | Titani grau 5 (Ti-6Al-4V) | Hastelloy C-276 |
| Densitat (g/cm³) | 4.43 | 8.89 |
| Resistència a la tracció (MPa) | 950–1,050 | 690–830 |
| Límit de rendiment (MPa) | 880–950 | 310–415 |
| Elongació (%) | 10–15 | 40–50 |
| Duresa (HB) | 320–350 | 190–230 |
| Temperatura màxima de funcionament (graus) | 400 | 1,100 |
| Conductivitat tèrmica (W/m·K) | 6.7 | 9.8 |
| Taxa de corrosió (mm/any) a l'aigua de mar | <0.01 | <0.01 |
Resistència a la corrosió
Tots dos aliatges presenten una excel·lent resistència a la corrosió, però cadascun té els seus propis avantatges:
Titani grau 5:No afecta els clorurs, l'aigua de mar i els àcids oxidants (per exemple, l'àcid nítric).
Excel·lent rendiment en ambients reductors (per exemple, clorurs, sulfurs).
La capa d'òxid passivat proporciona una protecció auto{0}}curativa.
Hastelloy C-276:Excel·lent resistència a la corrosió localitzada (corrosió per picadura/escletxa).
Tolera àcids forts: HCl (fins a un 10%), H₂SO₄ (fins a un 40%) i clor humit.
PREN (equivalent a la resistència a la perforació): superior o igual a 69 (aproximadament 35 per a titani grau 5).
Propietats mecàniques sota esforç
Força a la fatiga:
Titani grau 5:510 MPa després de 10⁷ cicles (excel·lent rendiment de càrrega cíclica).
Hastelloy C-276:310 MPa després de 10⁷ cicles.
Resistència a la fluència: Hastelloy C-276 conserva la seva resistència per sobre dels 600 graus (per exemple, resistència a la fractura de 100 hores: 150 MPa a 870 graus).
El titani de grau 5 experimenta una disminució significativa de la força per sobre dels 400 graus.
Aplicacions recomanades d'aliatge de titani de grau 5 i Hastelloy C-276
Es recomanen aliatges de titani de grau 5 per a les aplicacions següents:
* Aeroespacial:La seva inigualable relació de resistència{0}}a-pesa el converteix en un material essencial per a fuselatges, trens d'aterratge, components de motors a reacció (aspes del ventilador, discos) i elements de subjecció. Cada gram de reducció de pes es tradueix directament en una millora de l'eficiència del combustible i la capacitat de càrrega útil.
* Implants mèdics:Els aliatges de titani posseeixen una excel·lent biocompatibilitat i resistència a la corrosió dels fluids corporals, i el seu mòdul elàstic és més proper al de l'os que l'acer inoxidable, el que els fa ideals per a implants ortopèdics (maluc, genoll, fusió espinal), implants dentals i instruments quirúrgics.
* -Alt rendiment d'automoció/marins:Els aliatges de titani s'utilitzen en components com ara bielles, vàlvules, molles de suspensió, sistemes d'escapament i eixos d'hèlix. La reducció de pes millora el rendiment, la manipulació i l'economia de combustible. Els aliatges de titani són eficaçment resistents a la corrosió de l'aigua de mar.
* Béns de consum:Les bicicletes-de gamma alta, els pals de golf i les caixes de rellotges utilitzen plenament la resistència, la lleugeresa i la resistència a la corrosió dels aliatges de titani.
Seleccioneu Hastelloy C-276 en les situacions següents:
Processament químic:Hastelloy C-276 és l'estàndard d'or per a equips que manipulen productes químics corrosius com ara àcid clorhídric (HCl), àcid sulfúric (H₂SO₄), àcid fosfòric, àcid acètic i solucions de clor. Els reactors, les torres, les canonades i els dipòsits d'emmagatzematge depenen de la seva excel·lent resistència a la corrosió.
Control de la contaminació (sistemes de desulfuració de gasos de combustió):Resisteix als ambients altament corrosius, d'alta{0}}temperatura, humits i àcids de les unitats de desulfuració de gasos de combustió de les centrals elèctriques.
Petroli i gas (entorns àcids):Crucial per als components exposats a sulfur d'hidrogen (H₂S), clorurs i entorns d'alta-temperatura i alta-pressió, com ara eines de fons, vàlvules, canonades i col·lectors (complint amb les normes NACE MR0175/ISO 15156).
Pasta i paper:Resistent a productes químics blanquejants (diòxid de clor, hipoclorit) i corrosió del digestor.
Farmacèutica i Alimentació:S'utilitza en components crítics on la contaminació per productes corrosius és inacceptable, especialment quan s'utilitzen agents de neteja o processos àcids.
Gnee Steel és un fabricant professional de diversos aliatges basats en níquel-com ara Nickel 201, Nickel 202, Hastelloy C-276, Hastelloy C-22, Hastelloy B, Hastelloy C-4, Inconel Alloy 600, Inconel 625, Inconel Inconel X-71850, Inconel X-750. 800, Incoloy 800H/HT, Incoloy 825, Monel Alloy 400, Monel K500 i aliatges d'alta temperatura. Som especialistes en la producció i venda de materials d'aliatge. Els productes de Gnee Steel s'utilitzen àmpliament a les indústries aeroespacial, química, energètica, automotriu i nuclear, i podem oferir solucions personalitzades de materials d'aliatge segons les necessitats del client. Per a consultes sobre el preu del material d'aliatge o per sol·licitar solucions personalitzades de material d'aliatge, no dubteu a contactar amb nosaltres aru@gneesteelgroup.com per un pressupost.