Титановая квадратная труба 10 мм: стенка, твердость, марка

Титановая квадратная труба 10 мм: стенка, твердость, марка

Титановая квадратная труба размером 10 мм покупается из-за ее внешнего размера, но она определяется тремя числами, которые не входят в размер: толщина стенки, марка и состояние, определяющее прочностные характеристики, и какая поверхность была фактически отполирована. На этой странице указаны внешние размеры, длина 1 м, твердость HV200 и предел текучести 800 МПа, но ничего не сказано о стенке. Это первый вопрос, который нужно решить, прежде чем какая-либо цена будет иметь значение.

На квадратном сечении 10 мм стенка может варьироваться от 0,8 мм до 2 мм, и этот единственный выбор изменяет массу, жесткость и поведение трубы под зажимом почти в два раза. Массу легко предсказать: умножьте среднюю длину стороны на четыре, затем на толщину стенки, затем на плотность 4,51 грамма на кубический сантиметр. Стенка 1 мм на квадрате 10 мм дает 0,16 кг на метр, поэтому кусок длиной 1 м весит примерно столько же, сколько мобильный телефон. Стенка 2 мм составляет 0,29 кг на метр, и на ощупь это другой продукт.

Жесткость изменяется медленнее, чем масса, потому что второй момент квадратной трубы равен четвертой степени внешнего размера минус четвертая степень внутреннего размера, деленная на двенадцать. Переход от стенки 1 мм к стенке 2 мм увеличивает изгибную жесткость примерно на 47 процентов, увеличивая массу на 79 процентов. Переход в обратном направлении, от 1 мм до 0,8 мм, теряет 15 процентов жесткости и экономит пятую часть веса. Ничего из этого нельзя указать, пока не будет названа стенка, поэтому труба, продаваемая только по внешнему размеру, - это труба, продаваемая в надежде.

На странице указана твердость HV200 и предел текучести 800 МПа при временном сопротивлении разрыву 1000 МПа. Если прочитать их как пару, что-то не сходится. Коммерчески чистый титан в отожженном состоянии имеет твердость около HV150-HV200 и предел текучести примерно 275-345 МПа для Марки 2. Марка 5, рабочая лигатура, имеет твердость около HV300-HV350 и предел текучести около 828 МПа при временном сопротивлении разрыву около 895 МПа, что дает соотношение предела текучести к временному сопротивлению разрыву близкое к 0,9, а не к 0,8, как подразумевается здесь.

Твердость HV200 соответствует чистым маркам, а предел текучести 800 МПа - сплаву в сто раз прочнее или холоднодеформированному состоянию. Честное прочтение заключается в том, что два числа взяты из разных источников: одно может быть показателем заводского сертификата, другое - справочным показателем для другой марки, и ни одно из них не привязано к отгружаемой детали. Твердость также является локальным измерением, взятым на полированном сечении определенной стенки, и на стенке 0,8 мм отпечаток может зависеть от нижележащей поверхности. Запросите марку, состояние, стандарт испытаний и место измерения твердости, а не принимайте пару чисел, которые украшают страницу.

Для трубы, которая будет свариваться, Марка 2 с пределом текучести около 300 МПа является более простым материалом: она хорошо гнется, допускает сварку без присадочного материала, и ее удлинение около 24 процентов дает соединению возможность двигаться. Для трубы, которая будет нести нагрузку от зажима, Марка 5 оправдывает свою цену. Их никогда не следует продавать под одним описанием, а страница, которая цитирует оба набора чисел одновременно, - это страница, которая не решила, что она продает.

Полированная внешняя поверхность квадратной трубы 10 мм - это простая задача: плоские грани обрабатываются лентой или полировальной насадкой, и результатом является яркая серебристая поверхность с измеримой шероховатостью Ra. Полированная внутренняя поверхность - это другое дело. Отверстие имеет диаметр 10 мм и длину до метра, поэтому единственные инструменты, которые могут туда добраться, - это щетка, войлочный тампон или абразивная смесь, и полученная отделка неравномерна по длине и тусклая в углах, где сходятся четыре радиуса.

Эта разница имеет значение везде, где труба транспортирует жидкость. Полированная внешняя поверхность защищает внешний вид и помогает зажиму удерживаться; внутренняя поверхность - это то, с чем контактирует жидкость, и отверстие, оставленное травленым или прокатанным, будет иметь более шероховатую поверхность, где оседают отложения и начинаются трещины. На отверстии 10 мм риск образования трещин не теоретический: зазор между трубой и фитингом, или корень сварного шва, оставленный незащищенным, достаточно широк, чтобы застаиваться, и достаточно узок, чтобы не пропускать кислород, что является именно тем условием, при котором титан наименее способен к пассивации. Если внутренняя поверхность имеет значение, скажите об этом и письменно запросите отделку отверстия и этап травления или пассивации.

Труба 10 мм квадратного сечения со стенкой 1 мм является тонкостенным сечением и ведет себя соответственно. Для резки пилой требуется мелкозубое полотно и равномерная подача, поскольку грубое полотно зацепит стенку и порвет ее. Для гибки требуется оправка или наполнитель внутри, иначе сечение сплющится на внешней стороне изгиба; минимальный радиус изгиба тонкостенной квадратной трубы обычно составляет от трех до четырех внешних размеров, а более узкий радиус - это смятие, а не изгиб.

Сварка - это то, где тонкий титан вознаграждает терпение. Шов требует аргона с обеих сторон, пока металл не остынет ниже примерно 400 градусов Цельсия, что при стенке 1 мм означает хвостовой экран и заглушку для продувки вместо свободной горелки. Цвет шва соломенного цвета приемлем; синий или серый цвет означает кислород в металле и хрупкое соединение, которое треснет у края. Для длины 1 м, отрезанной от более длинной заводской длины, также учитывайте резку и снятие заусенцев: труба, указанная как 1 м с допуском плюс-минус 5 мм, отличается от трубы, отрезанной до 1 м с квадратным концом.

На странице указана температура плавления 1660 градусов Цельсия и описана хорошая термостойкость. Температура плавления не является пределом эксплуатации: это температура, при которой металл становится жидким, и она ничего не говорит о том, что труба делает при 300 или 500 градусах Цельсия под нагрузкой. Что ограничивает титановую трубу при высоких температурах, то же самое, что ограничивает крепеж: поглощение кислорода на поверхности с образованием твердой альфа-фазы и ползучесть под постоянной нагрузкой, что на тонкой стенке является медленным изменением формы, а не разрушением.

Стенка 1 мм имеет мало металла, который может быть потерян из-за альфа-фазы, поэтому труба, работающая при высокой температуре на воздухе, должна оцениваться по температуре эксплуатации, атмосфере и времени при температуре. В воздушной печи полезный предел для коммерчески чистого титана обычно указывается около 300-400 градусов Цельсия для непрерывной эксплуатации и выше только для кратковременных выходов, при этом Марка 5 выдерживает еще около 100 градусов. Запросите предполагаемую температуру и атмосферу, и если ответ - горячий окисляющий газ, рассчитайте стенку исходя из потерь, а не исходя из температуры плавления.

Примечания к поставке скромны и конкретны: сертификация ISO9001, минимальное количество заказа - одна штука, каждая труба завернута в пластик от царапин и упакована в картонную коробку с пенопластовыми вставками, доставка FedEx или UPS с фрахтом, рассчитанным по весу и месту назначения. Это подходит для образца или небольшой партии. Для производственной партии упаковка также должна быть согласована, потому что тонкостенная квадратная труба длиной 1 м в картонной коробке прибудет ровной только в том случае, если коробка жесткая, а трубы закреплены с обоих концов.

Напишите заказ как спецификацию, а не как название продукта: марка и состояние, внешний размер и стенка с допусками на оба, длина с допуском на резку и снятием заусенцев, отделка снаружи и отделка внутри, указанные отдельно, радиус угла, если труба должна соответствовать сопрягаемой детали, и ожидаемые вами документы об испытаниях с партией. Добавьте температуру эксплуатации и будет ли труба свариваться или гнуться, потому что эти два ответа определяют, является ли Марка 2 или Марка 5 правильной покупкой. Труба, купленная только по внешнему размеру, будет доставлена как то, что было на складе, и стенка будет первым, что вы измерите, когда она прибудет.