Identità della lega di TA18
TA18 è la designazione cinese della lega di titanio Ti-3Al-2.5V, che corrisponde al grado 9 ASTM con designazione UNS R56320. L'alluminio stabilizza la fase alfa e aumenta la resistenza, mentre il vanadio stabilizza la fase beta e preserva duttilità e formabilità.
La lega è stata sviluppata come materiale saldabile-di media resistenza per tubi idraulici e di strumentazione ed è ora una delle leghe di titanio più utilizzate per applicazioni con tubi a pareti sottili.
Comportamento di dilatazione termica
Il coefficiente di dilatazione termica del TA18 è di circa 9 x 10-6 per grado Celsius a temperatura ambiente, che è circa la metà di quello dell'acciaio e simile ad altre leghe di titanio. Il valore aumenta gradualmente con la temperatura e l'espansione totale in un intervallo di servizio deve essere presa in considerazione nella progettazione del sistema di tubi.
Il basso coefficiente di espansione è uno dei motivi per cui i tubi in titanio vengono utilizzati nei sistemi di precisione. Le tubazioni rimangono dimensionalmente stabili al variare della temperatura, riducendo il movimento sui raccordi e limitando lo stress termico nelle linee montate rigidamente.
Resistenza allo snervamento allo stato ricotto
Allo stato ricotto, TA18 sviluppa un carico di snervamento minimo di circa 483 MPa e un carico di snervamento minimo di circa 620 MPa, circa il doppio del carico di snervamento del titanio di grado 2. Questa resistenza consente ai tubi a pareti sottili- di sopportare un'elevata pressione idraulica con un peso ridotto.
La lega raggiunge questa resistenza pur rimanendo formabile e può essere piegata, svasata e sagomata secondo le strette tolleranze richieste per le linee idrauliche degli aerei.
Comportamento della resa a temperature elevate
Come con tutte le leghe di titanio, il limite di snervamento del TA18 diminuisce all'aumentare della temperatura e la riduzione deve essere considerata laddove i tubi operano vicino a vani motore caldi. A temperature fino a circa 150 gradi Celsius la perdita è piccola e la lega conserva la maggior parte della sua capacità a temperatura ambiente-.
Al di sopra di questo intervallo, i limiti di progettazione consentiti sono ridotti e la resistenza allo scorrimento della lega limita la temperatura massima di servizio continuo dei tubi a parete sottile-.
Conseguenze della progettazione per tubazioni idrauliche
La combinazione di bassa dilatazione termica ed elevato limite di snervamento rende TA18 ideale per i sistemi idraulici aerospaziali, dove le linee trasportano fluidi ad alta-pressione attraverso grandi sbalzi di temperatura. I tubi a parete-sottile mantengono il peso basso mentre la resistenza fornisce la pressione nominale.
La lega resiste inoltre alla vaiolatura e all'attacco interstiziale che può colpire altri materiali dei tubi in ambienti umidi e salini, prolungando la durata dell'intero sistema idraulico.
Domande frequenti
D: Qual è la composizione di TA18?
R: TA18 è Ti-3Al-2,5V, equivalente a ASTM Grado 9 con designazione UNS R56320.
D: Qual è il coefficiente di dilatazione termica del TA18?
R: Il coefficiente è di circa 9 x 10-6 per grado Celsius a temperatura ambiente, circa la metà di quello dell'acciaio.
D: Qual è il limite di snervamento di TA18?
R: Allo stato ricotto il carico di snervamento minimo è di circa 483 MPa, con un carico di rottura minimo di circa 620 MPa.
D: Perché TA18 viene utilizzato per i tubi idraulici?
R: Combina un'elevata resistenza allo snervamento con una bassa dilatazione termica e resistenza alla corrosione, consentendo linee di pareti-sottili e leggere per servizi ad alta-pressione.
D: È possibile formare il tubo TA18?
R: Sì, la lega si piega, si svasa e si deforma bene nonostante la sua maggiore resistenza.
