Titaanist ja roostevabast terasest torude toimivuse võrdlus

Kas tööstuslikus tootmises või igapäevaelus kasutame metalltorusid mitmesuguste rakenduste jaoks. Torusid peetakse inimühiskonna üheks põhikomponendiks. Samamoodi leiavad erinevatest materjalidest torud oma erineva jõudluse ja hinnapunktide tõttu oma kohta oma vastavates rakendustes. Roostevabast terasest torud on vaieldamatult meie igapäevaelus kõige sagedamini kasutatavad torud.

 

Täna vaatame üle titaanist ja roostevabast terasest torude toimivuse.

 

 

Põhilised keemilised ja füüsikalised omadused

 

Keemiline koostis

 

Titaantorud liigitatakse puhta titaani ja titaanisulamite kategooriasse. Titaanisulamid sisaldavad ühte või mitut legeerivat lisandit, tüüpiline näide on TC4, mis sisaldab 6% Al ja 4% V. Titaanist ja titaanisulamist torud koosnevad peamiselt titaanist.

 

Roostevabast terasest torud koosnevad peamiselt sellistest elementidest nagu raud, kroom ja nikkel. Legeerivate komponentide alusel klassifitseeritakse erinevad klassid. Kõige sagedamini kasutatavad roostevaba terase klassid on 304, 316 ja 430.

 

Korrosioonikindlus

 

Titaanil on suurepärane korrosioonikindlus. Titaantorud on väga vastupidavad enamiku söövitavate ainete, eriti merevee ja kloriidi lahuste suhtes. Selle põhjuseks on asjaolu, et titaanisulamid moodustavad tiheda passiveerimiskile mitmesugustes keskkondades, sealhulgas õhus, vees, hapetes ja leelistes, vältides tõhusalt edasist korrosiooni. Kuigi roostevabast terasest torudel on ka hea korrosioonikindlus, on need üldiselt halvemad kui titaantorud.

 

Tugevus ja kaal

 

Titaani tihedus on 4,54 g/cm³. Roostevaba terase tihedus varieerub sõltuvalt sulamist, enamiku roostevabade teraste tihedus on vahemikus 7,70 kuni 8,00 g/cm³. Seetõttu on titaan oluliselt kergem kui roostevaba teras. Kuigi roostevabast terasest torudel on suurem tugevus, on nende eritugevus siiski väiksem kui titaantorudel.

 

Kõrge{0}}temperatuurikindlus

 

Titaanisulamid säilitavad suurepärase tugevuse ja sitkuse üle 600 kraadi, mistõttu on need ideaalsed kasutamiseks kõrgel temperatuuril{1}}. Roostevabast terasest torudel on ka hea temperatuuritaluvus, kuid teatud kõrge temperatuuriga keskkondades võivad need deformeeruda.

 

Maksumus ja keevitatavus

 

Titaani metallurgiline protsess on keeruline. Titaanil on kõrge sulamistemperatuur 1668 kraadi ± 5 kraadi ja see on väga keemiliselt aktiivne, eriti koos interstitsiaalsete elementidega, nagu hapnik, lämmastik, vesinik ja süsinik. See tekitab olulisi väljakutseid tulekindlate materjalide ja sulamiskeskkonna valimisel.

 

Seetõttu saab titaani sulatada ainult täielikus vaakumis. Lisaks nõuab titaanisulamite töötlemine spetsiaalseid seadmeid, tööriistu, parameetreid ja määrdeaineid; vastasel juhul võivad kergesti tekkida sellised probleemid nagu töötlusvead, termiline pragunemine, oksüdatsioon ja põlemine. Titaanisulamite töötlemiskulud on kõrgemad kui roostevaba terase omad ja seetõttu on titaanisulamist torude hind oluliselt kõrgem kui roostevabast terasest torudel.

 

Titaantorud on hea keevitatavusega, kuid erilist tähelepanu tuleb pöörata oksüdeerumise vältimiseks. Roostevabast terasest torudel on hea keevitatavus, kuid teatud tüüpi roostevaba terase puhul võib keevitamise ajal tekkida teradevaheline korrosioon.