Primerjava učinkovitosti cevi iz titana in nerjavečega jekla

Ne glede na to, ali gre za industrijsko proizvodnjo ali naše vsakdanje življenje, se za različne namene zanašamo na kovinske cevi. Pipe veljajo za enega temeljnih sestavnih delov človeške družbe. Podobno cevi iz različnih materialov zaradi različnih zmogljivosti in cenovnih razredov najdejo svoje mesto v svojih aplikacijah. Cevi iz nerjavečega jekla so nedvomno najpogosteje uporabljene cevi v našem vsakdanjem življenju.

 

Danes bomo pregledali učinkovitost cevi iz titana in nerjavečega jekla.

 

 

Osnovne kemijske in fizikalne lastnosti

 

Kemična sestava

 

Titanove cevi so kategorizirane kot čisti titan in titanove zlitine. Titanove zlitine vsebujejo enega ali več legirnih dodatkov, tipičen primer je TC4, ki vsebuje 6 % Al in 4 % V. Titan in cevi iz titanovih zlitin so v glavnem sestavljene iz titana.

 

Cevi iz nerjavečega jekla so v glavnem sestavljene iz elementov, kot so železo, krom in nikelj. Različne stopnje so razvrščene glede na legirne komponente. Najpogosteje uporabljeni razredi nerjavnega jekla so 304, 316 in 430.

 

Odpornost proti koroziji

 

Titan se ponaša z odlično odpornostjo proti koroziji. Titanove cevi so zelo odporne na večino korozivnih medijev, zlasti na morsko vodo in kloridne raztopine. To je zato, ker titanove zlitine tvorijo gost pasivacijski film v različnih medijih, vključno z zrakom, vodo, kislinami in alkalijami, kar učinkovito preprečuje nadaljnjo korozijo. Čeprav imajo cevi iz nerjavečega jekla tudi dobro odpornost proti koroziji, so na splošno slabše od titanovih cevi.

 

Moč in teža

 

Gostota titana je 4,54 g/cm³. Gostota nerjavnega jekla se razlikuje glede na zlitino, pri večini nerjavnih jekel je gostota od 7,70 do 8,00 g/cm³. Zato je titan bistveno lažji od nerjavečega jekla. Medtem ko imajo cevi iz nerjavečega jekla večjo trdnost, je njihova specifična trdnost še vedno nižja kot pri ceveh iz titana.

 

Odpornost na-visoke temperature

 

Titanove zlitine ohranjajo odlično trdnost in žilavost nad 600 stopinjami, zaradi česar so idealne za uporabo v okoljih z visoko-temperaturo. Cevi iz nerjavečega jekla imajo tudi dobro temperaturno odpornost, vendar lahko pride do deformacij zaradi lezenja v nekaterih okoljih z visoko-temperaturo.

 

Stroški in varljivost

 

Metalurški postopek titana je zapleten. Titan ima visoko tališče 1668 stopinj ± 5 stopinj in je zelo kemično aktiven, zlasti z intersticijskimi elementi, kot so kisik, dušik, vodik in ogljik. To ustvarja velike izzive pri izbiri ognjevarnih materialov in atmosfere za taljenje.

 

Zato je titan mogoče taliti le v popolnem vakuumu. Poleg tega obdelava titanovih zlitin zahteva posebno opremo, orodja, parametre in maziva; sicer lahko zlahka pride do težav, kot so strojne napake, termične razpoke, oksidacija in izgorevanje. Stroški obdelave titanove zlitine so višji od stroškov nerjavečega jekla, posledično pa je cena cevi iz titanove zlitine znatno višja od cene cevi iz nerjavečega jekla.

 

Cevi iz titana imajo dobro varivost, vendar je treba posebno pozornost nameniti preprečevanju oksidacije. Cevi iz nerjavečega jekla imajo dobro varivost, vendar lahko pri nekaterih vrstah nerjavečega jekla med varjenjem pride do interkristalne korozije.