Tube en titane de grade 9 ASTM B338 haute température

Tube en titane de grade 9 ASTM B338 haute température

Le grade 9, ou Ti-3Al-2.5V, existe car le titane pur devient faible à chaud, mais l'alliage complet Ti-6Al-4V est difficile à étirer en tube à paroi mince. L'ajout de 3 % d'aluminium et de 2,5 % de vanadium augmente la résistance à environ 620 MPa en traction tout en conservant suffisamment de ductilité pour le laminage à froid et le cintrage. Ce tube est sans soudure selon ASTM B338, de 10 mm à 57 mm de diamètre extérieur, recuit pour un service où la ligne fonctionne à chaud.

Où se situe le grade 9 entre le grade 2 et le grade 5

Le grade 2 offre environ 345 MPa en traction et 275 MPa en limite élastique, avec une excellente ductilité et résistance à la corrosion. Le grade 5, Ti-6Al-4V, atteint 895 MPa en traction et 828 MPa en limite élastique, mais il est rigide à former et nécessite un travail à chaud pour les parois minces. Le grade 9 se situe au milieu, avec environ 620 MPa en traction et 483 MPa en limite élastique, avec 15 % d'allongement, il peut donc supporter environ deux fois la pression du grade 2 à la même paroi, et il peut toujours être étiré à froid, cintré et évasé sur des outillages de tube standard.

Données du tube

Une résistance qui résiste à la chaleur

Le titane conserve son module à une température plus élevée que l'aluminium et sa résistance à une température plus élevée que la plupart des aciers inoxydables de coût comparable. Le grade 9 est normalement utilisé jusqu'à environ 300 °C en service continu ; au-delà, le fluage devient le facteur de conception plutôt que la résistance à la traction, et la contrainte admissible doit être tirée du code applicable plutôt que de la fiche technique à température ambiante. La dilatation thermique est d'environ 9 µm/mK, inférieure à celle de l'acier inoxydable, de sorte qu'une ligne chaude bouge moins au niveau des supports et impose moins de contrainte aux joints à brides.

Le titane résiste également à l'oxydation uniquement lorsqu'un film d'oxyde sain est présent. À l'air, le film reste protecteur jusqu'à environ 600 °C, mais dans de l'oxygène à haute pression ou dans des flux contenant de l'hydrogène, les limites de service sont beaucoup plus basses et doivent être vérifiées par rapport au fluide, et non à la température nominale.

Forgeage, pressage et travail à froid

Les tubes pour conduites sous pression sont souvent finis par forgeage et pressage des extrémités, puis usinage du détail de connexion, de sorte que le flux du grain suive la forme au lieu d'être coupé transversalement. Les tubes étirés à froid sont recuits entre les passes, et tout cintrage ou évasement doit être suivi d'un détensionnement si la ligne subit des vibrations ou des cycles thermiques. La coupe, l'ébavurage et le marquage sont effectués avec des outils dédiés au titane pour éviter d'incruster du fer à la surface.

Où il est utilisé

Les conduites hydrauliques aérospatiales sont l'application classique, où un tube de grade 9 supporte 3000 psi pour une fraction du poids de l'acier. Le même tube est utilisé dans les conduites d'instruments et d'impulsion, les systèmes hydrauliques offshore, les collecteurs de gaz médicaux et les cadres de vélos de performance, et dans les usines chimiques où le grade 2 nécessiterait une paroi plus épaisse pour supporter la pression.

Commande et emballage

Indiquer le diamètre extérieur, la paroi, le grade, le tempérage et le paquet d'essais, par exemple tube de 25 mm x 1,5 mm grade 9 ASTM B338 recuit, testé par courant de Foucault, longueur droite de 6000 mm. Les tubes sont expédiés dans des caisses en bois avec des capuchons en plastique, et chaque caisse porte le numéro de coulée et le certificat de fabrication afin que le matériau puisse être tracé à la réception.

Images du produit