एएसटीएम बी 338 ग्रेड 9 टाइटेनियम ट्यूब टाइटेनियम पाइप फोर्जिंग और प्रेस या मैकेनिकल प्रसंस्करण के साथ

एएसटीएम बी 338 ग्रेड 7 ग्रेड 9 टाइटेनियम ट्यूब टाइटेनियम पाइप फोर्जिंग और प्रेस या मैकेनिकल प्रसंस्करण के साथ

टाइटेनियम और इसके मिश्र धातु विभिन्न उद्योगों में अपरिहार्य सामग्री बन गए हैं, जो असाधारण शक्ति, हल्के गुणों और उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध का एक संयोजन प्रदान करते हैं।जब टाइटेनियम ट्यूबों और पाइपों के रूप में इस्तेमाल किया जाता है, वे विभिन्न औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए अद्वितीय लाभ प्रदान करते हैं जिनके लिए कठोर वातावरण के लिए स्थायित्व और प्रतिरोध की आवश्यकता होती है।इस लेख में शुद्ध टाइटेनियम ट्यूबों की मुख्य विशेषताओं और उपयोगों पर चर्चा की जाएगी, टाइटेनियम पाइप और टाइटेनियम मिश्र धातु पाइप एएसटीएम बी 338 मानकों के तहत, विशेष रूप से ग्रेड 5 और ग्रेड 7 के तहत, और विभिन्न उद्योगों की मांगों को पूरा करने के तरीके की जांच करें।

1एएसटीएम बी 338: अवलोकन

एएसटीएम बी 338 सामान्य संक्षारण प्रतिरोधी अनुप्रयोगों के लिए अभिप्रेत टाइटेनियम ट्यूबों के लिए विनिर्देशों की रूपरेखा प्रस्तुत करता है और विभिन्न वातावरणों में उपयोग किए जाने वाले टाइटेनियम और टाइटेनियम मिश्र धातु ट्यूबों को शामिल करता है,रासायनिक प्रसंस्करण में भी, समुद्री और एयरोस्पेस उद्योग।

यह मानक निर्बाध और वेल्डेड ट्यूबों पर लागू होता है, और ट्यूबों का उपयोग आमतौर पर उन अनुप्रयोगों में किया जाता है जिनके लिए उच्च संक्षारण प्रतिरोध, हल्के वजन की ताकत और स्थायित्व की आवश्यकता होती है।

2ग्रेड 7 टाइटेनियम (Ti-0.15Pd)

ग्रेड 7 टाइटेनियम शुद्ध टाइटेनियम (ग्रेड 2) है जिसे पैलेडियम (0.12% से 0.25%) के साथ मिश्रित किया गया है। मिश्र धातु के संक्षारण प्रतिरोध को बेहतर बनाने के लिए पैलेडियम जोड़ा जाता है,विशेष रूप से अत्यधिक संक्षारक वातावरण में जैसे एरेशन टैंक या क्लोरीन प्रसंस्करण अनुप्रयोग.

रासायनिक संरचनाः

• टाइटेनियम (Ti): संतुलन
• पैलेडियम (पीडी): 0.12% ₹0.25%

गुण:

• संक्षारण प्रतिरोधः हाइड्रोफ्लोरिक एसिड, क्लोरीन और क्लोराइड सहित ऑक्सीकरण और घटाने वाले एसिड दोनों में संक्षारण के प्रति अत्यधिक उच्च प्रतिरोध।
• शक्तिः ग्रेड 2 टाइटेनियम के समान लेकिन संक्षारण प्रतिरोध में वृद्धि।
• अनुप्रयोग: समुद्री, रासायनिक और एयरोस्पेस अनुप्रयोगों के साथ ही रासायनिक उद्योगों में हीट एक्सचेंजर और रिएक्टर।

यांत्रिक गुण:

• खिंचाव शक्तिः 50-70 ksi (345-485 MPa)
• आउटपुट शक्तिः 40-60 ksi (275-415 MPa)
• लम्बाईः ~20% मिनट

3ग्रेड 9 टाइटेनियम (Ti-3Al-2.5V)

ग्रेड 9 टाइटेनियम टाइटेनियम और दो अन्य तत्वों का एक मिश्र धातु हैः एल्यूमीनियम (3%) और वैनेडियम (2,5%) ।यह मिश्र धातु शुद्ध टाइटेनियम (ग्रेड 2) की तुलना में बेहतर शक्ति प्रदान करता है जबकि उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध बनाए रखता हैयह एयरोस्पेस, समुद्री और खेल उपकरण अनुप्रयोगों में उपयोग के लिए सबसे लोकप्रिय टाइटेनियम मिश्र धातुओं में से एक है।

रासायनिक संरचनाः

• टाइटेनियम (Ti): संतुलन
• एल्यूमीनियम (Al): 3%
• वैनेडियम (V): 2.5%

गुण:

• शक्तिः शुद्ध टाइटेनियम (ग्रेड 2) की तुलना में उच्च तन्यता शक्ति और बेहतर थकान प्रतिरोध।
• संक्षारण प्रतिरोधः समुद्री जल और क्लोराइड युक्त वातावरण में उत्कृष्ट।
• अनुप्रयोग: एयरोस्पेस, चिकित्सा उपकरण, खेल उपकरण और उच्च प्रदर्शन वाले अनुप्रयोगों के लिए उच्च शक्ति वाली हल्के सामग्री की आवश्यकता होती है।

यांत्रिक गुण:

• खिंचाव शक्तिः 80-100 ksi (550-690 MPa)
• दक्षता ताकतः 70-90 ksi (485-620 MPa)
• लम्बाईः ~15% मिनट

4टाइटेनियम ट्यूब विनिर्माण प्रक्रियाः फोर्ज, प्रेस और मैकेनिकल प्रोसेसिंग

एएसटीएम बी 338 ग्रेड 7 और ग्रेड 9 में टाइटेनियम ट्यूबों को कई प्रक्रियाओं के माध्यम से निर्मित किया जा सकता है, जिसमें फोर्जिंग, प्रेसिंग और यांत्रिक प्रसंस्करण शामिल हैं।नीचे प्रत्येक प्रक्रिया का सारांश और टाइटेनियम ट्यूब निर्माण में इसकी भूमिका है:

फोर्जिंग

टाइटेनियम फोर्जिंग टाइटेनियम बिलेट्स या बैंगट को गर्म करने और दबाव लगाने से आकार देने की प्रक्रिया है। इस प्रक्रिया का उपयोग अक्सर सटीक, उच्च-शक्ति वाले भागों को बनाने के लिए किया जाता है।

• प्रक्रिया:

  • टाइटेनियम मिश्र धातु को 800°C से 1200°C के बीच के तापमान पर गर्म किया जाता है (गुणवत्ता के आधार पर) ।
  • फिर गर्म बिलेट को एक फोर्जिंग प्रेस में रखा जाता है, जहां इसे वांछित रूप में आकार दिया जाता है (जैसे आगे के मशीनिंग के लिए एक ट्यूब रिक्त या एक ठोस बिलेट) ।
  • टाइटैनियम को आमतौर पर बिलेट या प्री-मॉल्ड में बनाया जाता है जिसे बाद में निर्बाध पाइप और ट्यूब बनाने के लिए बाहर निकाला या लुटाया जा सकता है।

• लाभः

  • सूक्ष्म संरचना के परिष्करण के कारण सामग्री गुणों में सुधार (जैसे शक्ति और कठोरता) ।
  • अन्य विधियों की तुलना में अधिक तन्य शक्ति और लचीलापन।

प्रेसिंग (मैकेनिकल प्रेसिंग)

• मैकेनिकल प्रेसिंग टाइटेनियम ट्यूबों के प्रारंभिक गठन में उपयोग की जाने वाली एक और विधि है। इस प्रक्रिया में, एक ट्यूब या पाइप के आकार को बनाने के लिए टाइटेनियम बिलेट्स पर उच्च दबाव लगाया जाता है।

• प्रक्रिया:

  • टाइटेनियम मिश्र धातु को उच्च तापमान तक गर्म किया जाता है और एक मोल्ड में रखा जाता है।
  • प्रेस पाइप के व्यास और दीवार की मोटाई को कम करते हुए, पाइप के आकार को बनाने के लिए नियंत्रित बल लागू करता है।

• लाभः

  • टाइटेनियम पाइप के बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त।
  • समान आयामों वाले पतली दीवार वाले ट्यूब बनाने में मदद करता है।
  • इसका उपयोग वेल्डेड और सीमलेस ट्यूबों दोनों के लिए किया जा सकता है।

यांत्रिक प्रसंस्करण (शीत रेखांकन, पिलरिंग और गर्मी उपचार सहित)

प्रारंभिक ट्यूब निर्माण के बाद, अंतिम टाइटेनियम पाइप उत्पाद के लिए आवश्यक सटीक आयामों को प्राप्त करने के लिए ठंड ड्राइंग और पिलरिंग जैसे यांत्रिक प्रसंस्करण का उपयोग किया जाता है।

• शीत रेखांकनः टाइटेनियम ट्यूब को कमरे के तापमान पर एक श्रृंखला के माध्यम से खींचा जाता है, जिससे इसका व्यास कम हो जाता है और इसकी लंबाई बढ़ जाती है।यह प्रक्रिया भी शक्ति बढ़ाने और ट्यूब की सतह खत्म में सुधार करने में मदद करता है.

• लूटना: टाइटेनियम ट्यूब के व्यास और मोटाई को कम करने के लिए उपयोग की जाने वाली प्रक्रिया। ट्यूब को एक समान मोटाई बनाए रखते हुए अपने आकार को कम करने के लिए घूर्णन मोड़ के माध्यम से पारित किया जाता है।

• ताप उपचारः यांत्रिक प्रसंस्करण के बाद, टाइटेनियम ट्यूब को अक्सर आंतरिक तनाव को कम करने, लचीलापन में सुधार करने के लिए गर्मी उपचार (जैसे एनीलिंग) के अधीन किया जाता है,और इसके यांत्रिक गुणों को बढ़ाता है.

• सतह परिष्करणः ट्यूब को जंग प्रतिरोध और सौंदर्य संबंधी उपस्थिति में सुधार के लिए पॉलिशिंग, निष्क्रियता या अन्य सतह उपचार से भी गुजरना पड़ सकता है।

5टाइटेनियम ट्यूबों और पाइपों के लाभ:

टाइटेनियम ट्यूब और पाइप, विशेष रूप से ग्रेड 2, ग्रेड 5 और ग्रेड 7 से बने, स्टेनलेस स्टील, कार्बन स्टील और अन्य मिश्र धातुओं जैसी पारंपरिक सामग्रियों पर कई प्रमुख फायदे प्रदान करते हैं।इन लाभों में:

संक्षारण प्रतिरोध:

• टाइटेनियम समुद्री जल, अम्लीय घोल और क्लोराइड युक्त यौगिकों सहित अधिकांश आक्रामक वातावरण में संक्षारण के प्रति उत्कृष्ट प्रतिरोध प्रदर्शित करता है।यह गुण इसे रासायनिक प्रसंस्करण जैसे उद्योगों के लिए आदर्श बनाता है, समुद्री और अपतटीय ड्रिलिंग।

शक्ति-से-वजन अनुपातः

• टाइटेनियम में वजन-शक्ति अनुपात बेहतर होता है, जिससे यह अन्य धातुओं के लिए हल्का विकल्प बन जाता है, विशेष रूप से एयरोस्पेस और ऑटोमोटिव इंजीनियरिंग जैसे अनुप्रयोगों में।इससे कम वजन और बेहतर ईंधन दक्षता के कारण लागत बचत होती है.

उच्च तापमान प्रदर्शनः

• ग्रेड 5 और ग्रेड 20 जैसे टाइटेनियम मिश्र धातु उच्च तापमान पर उत्कृष्ट प्रदर्शन प्रदान करते हैं, क्रिक प्रतिरोध प्रदान करते हैं और हीट एक्सचेंजर, टरबाइन घटकों,और उच्च दबाव अनुप्रयोगों.

जैव संगतताः

• शुद्ध टाइटेनियम (Gr2) और कुछ टाइटेनियम मिश्र धातु (Gr7) जैव संगत हैं, जिससे वे चिकित्सा प्रत्यारोपण जैसे कि ऑर्थोपेडिक उपकरण, दंत प्रत्यारोपण और सर्जिकल उपकरण के लिए आदर्श हैं।शरीर टाइटेनियम को अस्वीकार नहीं करता है, दीर्घकालिक प्रत्यारोपण की अनुमति देता है।

स्थायित्व और दीर्घायु:

• टाइटेनियम पहनने, थकान और संक्षारण के लिए प्रतिरोधी है, यह सुनिश्चित करता है कि टाइटेनियम पाइप और ट्यूबों में चरम वातावरण में भी लंबी सेवा जीवन है।यह टाइटेनियम को समय के साथ एक लागत प्रभावी समाधान बनाता है, प्रतिस्थापन और मरम्मत की आवश्यकता को कम करता है।

6टाइटेनियम पाइप और ट्यूबों के अनुप्रयोग:

टाइटेनियम पाइप और ट्यूब विभिन्न उद्योगों में व्यापक उपयोग पाते हैं। यहाँ एक नज़र डालते हैं कि कैसे एएसटीएम बी 338 ग्रेड 5 और ग्रेड 7 टाइटेनियम पाइप प्रमुख क्षेत्रों की सेवा करते हैंः

एयरोस्पेस

• टाइटेनियम के हल्के और उच्च शक्ति गुण इसे विमान और अंतरिक्ष यान के घटकों में उपयोग के लिए एकदम सही बनाते हैं, जिसमें एयरफ्रेम, पंख और इंजन शामिल हैं।ग्रेड 5 का व्यापक रूप से विमान भागों के लिए उपयोग किया जाता है जिन्हें उच्च तनाव और तापमान का सामना करने की आवश्यकता होती है.

रासायनिक प्रसंस्करण:

• टाइटेनियम का संक्षारण प्रतिरोध रासायनिक संयंत्रों में अत्यधिक लाभकारी है जो सल्फ्यूरिक एसिड, क्लोराइड और हाइड्रोक्लोरिक एसिड जैसे आक्रामक पदार्थों को संसाधित करते हैं।Gr7 टाइटेनियम पाइप गर्मी एक्सचेंजर में प्रयोग किया जाता है, रिएक्टरों और पाइपिंग सिस्टम जो आक्रामक रसायनों के लिए उच्च प्रतिरोध की आवश्यकता होती है।

समुद्री उद्योग:

• समुद्री वातावरण अत्यधिक संक्षारक होते हैं, समुद्री जल और नमक के संपर्क से सामग्री पर भारी दबाव पड़ता है। टाइटेनियम ट्यूब और पाइप, विशेष रूप से ग्रेड 2,खारे पानी में संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करते हैं और जहाज निर्माण में उपयोग किए जाते हैं, पनडुब्बी घटक, और अपतटीय तेल प्लेटफार्मों.

चिकित्साः

• टाइटेनियम की जैव संगतता इसे चिकित्सा प्रत्यारोपण जैसे कि कूल्हे के प्रत्यारोपण, घुटने के प्रत्यारोपण और दंत प्रत्यारोपण के लिए आदर्श विकल्प बनाती है।इसका हल्का वजन और मजबूत स्वभाव इसे मानव शरीर में आरामदायक और कार्यात्मक बनाता है.

तेल और गैस उद्योगः

• उच्च दबाव और उच्च तापमान के वातावरण का सामना करने की टाइटेनियम की क्षमता इसे अपतटीय ड्रिलिंग और पेट्रोलियम निष्कर्षण अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण बनाती है।ग्रेड 5 और ग्रेड 7 टाइटेनियम पाइपों का उपयोग समुद्र के नीचे पाइपलाइनों में किया जाता है, कुएं के सिर, और हीट एक्सचेंजर।

7ASME SB338 Ti Gr 2 सीमलेस पाइप की रासायनिक संरचना

8टाइटेनियम पाइप निर्माण प्रक्रिया का सारांश

1. कच्चे माल की तैयारीः टाइटेनियम स्पंज को बिलेट या बैंगट में संसाधित किया जाता है।
2. बाहर निकालना या छेदनाः बिल्ट को बाहर निकाला जाता है या एक खोखली ट्यूब बनाने के लिए छिद्रित किया जाता है।
3. लूट (कोल्ड ड्रॉइंग): कोल्ड ड्रॉइंग के द्वारा पाइप के आकार और मोटाई को कम किया जाता है।
4. ताप उपचारः पाइप को गुणों को बढ़ाने के लिए एनीलिंग या समाधान एनीलिंग से गुजरना पड़ता है।
5. आकार और सीधीकरणः पाइप का आकार और सीधीकरण विनिर्देशों को पूरा करने के लिए किया जाता है।
6. खत्म करना: पॉलिशिंग, ब्वेलिंग और सतह के उपचार से सतह की गुणवत्ता में सुधार होता है।
7. गुणवत्ता नियंत्रण और परीक्षणः पाइपों को कठोर परीक्षणों से गुजरना पड़ता है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि वे मानकों को पूरा करते हैं।
8. पैकेजिंग और शिपिंगः पाइप ग्राहकों को देने के लिए तैयार किए जाते हैं।

टाइटेनियम पाइपों के निर्माण में सटीक मशीनिंग, गर्मी उपचार,और सतह परिष्करण तकनीक जो सुनिश्चित करती है कि पाइप महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक उच्च मानकों को पूरा करते हैंइस प्रक्रिया के परिणामस्वरूप टाइटेनियम पाइप होते हैं जो उत्कृष्ट शक्ति, हल्के गुण और संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करते हैं, जो उन्हें एयरोस्पेस,रासायनिक प्रसंस्करण, और समुद्री इंजीनियरिंग।

9टाइटेनियम ट्यूब आकारः