グレード 12 チタン: 特性、耐食性、および用途

グレード12チタン (UNS R53400、Ti-0.3Mo-0.8Ni) は、グレード 2 チタンのアップグレード版としてよく説明されます。商業用純チタンから開発されたこの低合金チタングレードは、還元環境や高温塩化物使用における商業用純チタンの制限の一部に対処するように設計されています。

高温、熱い塩水、停滞領域、または隙間腐食のリスクがより高い用途に使用される場合には、グレード 12 チタンが従来のグレード 2 チタンの代替品となります。

このガイドでは、グレード 12 チタンとは何か、その合金元素によってどのように性能が向上するか、またグレード 2 からグレード 12 へのアップグレードをいつ検討すべきかについて説明します。

グレード 12 チタンは、Ti-0.3Mo-0.8Ni の公称組成を持つ低合金、耐食性-のチタン合金です。

UNS 指定は R53400 で、一般的に Ti-0.3Mo-0.8Ni と指定されます。

化学組成 (ASTM B265 / B348)

ニッケルとモリブデンの添加が、グレード 12 と市販の純粋なグレード 2 チタンの主な違いです。

要求の厳しい用途にグレード 12 チタンを選択すると、これらの合金添加により、市販の純チタンと比較して、特定の還元環境、高温塩化物溶液、隙間腐食に対する耐性が向上します。

グレード 12 チタンは、次のようなさまざまな製品形式で入手できます。チタン棒、板、シート、チューブ、鍛造品、フランジ、ファスナー、カスタム-機械加工コンポーネント。

適用規格

グレード 12 のチタン バーおよびビレットの用途については、ASTM B348/B348M でグレード 12 を含むチタンおよびチタン合金のバーおよびビレットの要件が指定されています。

機械的性質

グレード 12 チタンは、良好な延性、成形性、溶接性とともに適度な強度を備えています。

グレード 12 チタンの実際的な利点の 1 つは、グレード 2 と比較して強度が高いことです。圧力、温度、設計要件によっては、この高い強度により、特定の圧力を含むコンポーネントや配管システムでより薄いセクションを使用できる場合があります。-

周囲海水中

グレード 12 は、周囲海水中で優れた耐食性を示し、グレード 2 と同等の性能を発揮します。塩化物濃度が高い海水環境でも、グレード 12 は良好な耐食性を示し、海洋環境での隙間腐食に効果的に抵抗します。

暖かい海水と高塩化物環境-

これは、グレード 2 に対するグレード 12 の主な利点の 1 つです。

グレード 2 は海水環境で優れた耐食性を示しますが、特に停滞した、隙間が発生しやすい、または汚染された海水環境では、温度が上昇するにつれて隙間腐食のリスクが増加します。{1}

• グレード12は、Ni（ニッケル）とMo（モリブデン）の添加により耐隙間腐食性が大幅に向上します。研究によると、次のことがわかっています。
• グレード 12 は、特定の条件下でグレード 2 に比べて著しく優れた耐すきま腐食性を示します。
• グレード 12 は、120 度までの温度で中性の 0.27 mol/L NaCl 溶液中で研究されています。
• 特定の制御条件下では、グレード 12 は商業用純チタンの一般的な動作範囲よりも大幅に高い温度でも隙間腐食に対する耐性を維持できます。

チタン合金の隙間腐食挙動に関する ASTM 研究

したがって、グレード 12 は、高温の海水、塩水、海水熱交換器、その他の高温塩化物-を含む環境、特にグレード 2 では隙間腐食のリスクが高い可能性がある用途に特に適しています。

還元酸環境において

グレード 12 は、特定の還元酸環境においてグレード 2 に比べて著しく優れた耐食性を示します。特定の試験条件下では、グレード 12 は約 1% の塩酸濃度に耐えることができますが、グレード 2 は約 0.1% の濃度に耐えることができます。

1. 高温海水および高温塩水システム--

すきま腐食が懸念される高温、高塩化物環境で機器が動作する場合、グレード 12 チタンが適切な選択肢となります。-

典型的なアプリケーションには次のようなものがあります。

• 高温海水システム-
• 熱塩水処理装置-
• 濃縮ブラインシステム
• 高温海水熱交換器-
• 塩化物-を含むプロセス装置

2. 海水熱交換器と冷却装置

グレード 12 チタンは、厳しい温度や塩化物条件下で耐食性を向上させる必要がある場合に特に役立ちます。

次のような場合に検討してみてはいかがでしょうか。

• 海水熱交換器
• コンデンサー
• 海水クーラー
• 高温ブライン熱交換器-
• 冷却水システム-

3. 海水淡水化

高温熱海水淡水化装置、特に高温の濃縮塩水や高塩化物媒体にさらされるコンポーネントに適しています。{{1}

4. 化学物質および塩化物環境

湿った塩素、高温の{0}塩化物-を含む環境、および特定の還元酸環境で使用される機器やコンポーネントに適しています。

5. 地熱エネルギー

高温、高塩分、塩化物-を含む地熱流体環境で使用される熱交換器、パイプライン、および関連コンポーネントに適しています。{0}

6. 海洋エネルギー施設

高温の塩水、海水、塩化物を含む媒体と接触する海洋石油やガス、その他のエネルギー施設で使用される機器に適しています。{0}{1}

グレード 12 チタンは、グレード 2 チタンがより厳しい使用条件に直面する可能性がある用途向けに設計された、アップグレードされた耐食性チタン合金です。-

約 0.8% のニッケルと 0.3% のモリブデンを少量添加するだけで、グレード 12 は以下を実現できます。

• 一般的に指定された焼きなまし特性の下で、グレード 2 よりも約 25% 高い最小降伏強度
• 特定の高温塩化物環境における隙間腐食に対する耐性の向上-
• 選択された還元酸環境に対する優れた耐性
• 多くの海水用途で優れた耐食性を発揮
• 溶接性と延性が良好
• 耐食性と適度な強度の有用な組み合わせ

高温の海水、停滞または隙間が生じやすい設計、汚染された海水、高塩化物塩水、海洋化学サービスの組み合わせ-では、グレード 12 チタンを真剣に検討する必要がある素材です。

ZC Titanium は、グレード 12 のチタン バー、プレート、チューブ、鍛造品、フランジ、ファスナー、カスタム チタン コンポーネントを供給しており、プロジェクトの要件に応じて材料トレーサビリティと MTC 文書が利用可能です。