Lamiera di titanio puro commercialmente Grado 1 (UNS R50250) secondo ASTM B265-20a / ASME SB-265, fabbricata per applicazioni di lavorazione chimica, desalinizzazione, DSA e dispositivi medici.
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La lamiera di titanio puro commercialmente Grado 1 (UNS R50250) è prodotta secondo ASTM B265-20a e ASME SB-265, offrendo la massima duttilità e resistenza alla corrosione tra tutti e quattro i gradi di titanio CP. Disponibile in spessori da 0,3 mm a 6 mm con condizioni superficiali HRAP e CRA, con certificati di prova del mulino EN 10204 3.1 inclusi su ogni ordine. I mercati primari includono la lavorazione chimica, la desalinizzazione, gli anodi dimensionalmente stabili (DSA) e la produzione di dispositivi medici secondo ASTM F67.
| Proprietà | Valore |
|---|---|
| Grado del materiale | Titanio puro commercialmente Grado 1 (CP-4) |
| Numero UNS | R50250 |
| Standard primario | ASTM B265-20a / ASME SB-265 |
| Norme aggiuntive | ASTM F67 Grado 1 (medicale) |
| Gamma di spessori | 0,3 mm – 6,0 mm (lamiera sottile); >6,0 mm – 50,8 mm (lamiera spessa) |
| Larghezza | Fino a 2.000 mm (CRA); fino a 3.048 mm (HRAP) |
| Lunghezza | Fino a 6.000 mm; tagliato su misura disponibile |
| Condizioni della superficie | HRAP (laminato a caldo ricotto e decapato) / CRA (laminato a freddo ricotto) |
| Resistenza alla trazione (min) | 240 MPa (35 ksi) secondo ASTM B265-20a |
| Resistenza allo snervamento (min) | 170 MPa (25 ksi) secondo ASTM B265-20a |
| Allungamento (min) | 24% su una lunghezza di campionamento di 50 mm |
| MOQ | 50 kg (stock standard); 100–200 kg (spessore personalizzato) |
| Tempi di consegna | 2-4 settimane (in stock); 6-10 settimane (non standard) |
| Certificato di prova in fabbrica | EN 10204 3.1 inclusa |
La lastra di titanio Grado 1 è la forma più duttile e chimicamente pura di titanio commercialmente puro (CP), caratterizzata da una microstruttura alfa esagonale compatta (HCP) monofase e un contenuto massimo di ossigeno dello 0.18 wt% secondo ASTM B265-20a. Il basso contenuto di elementi interstiziali — principalmente ossigeno e ferro — è responsabile sia della sua superiore formabilità che della sua eccezionale resistenza alla corrosione in un'ampia gamma di ambienti ossidanti e leggermente riducenti. Un tenace film passivo di ossido di TiO₂ che si autoripara si forma spontaneamente sulla superficie in aria o in mezzi aerati, fornendo immunità alla corrosione in acqua di mare, cloro umido, la maggior parte delle soluzioni di cloruri e la maggior parte degli acidi organici e inorganici a temperature ambiente o moderate.
Dal punto di vista della fabbricazione, la lastra di Grado 1 è laminata a freddo con tolleranze più strette rispetto alla lamiera HRAP e supporta raggi di curvatura fino a 1× lo spessore per pieghe a 90° senza crepe in condizioni ricotte. La saldatura ad arco di tungsteno con gas (GTAW) con filo d'apporto ERTi-1 secondo AWS A5.16/A5.16M produce giunti a piena resistenza quando la protezione inerte è mantenuta al di sopra di 427°C (800°F) sia sulla faccia che sulla radice. Tutte le lamiere e le lastre sono prodotte secondo un sistema di gestione della qualità certificato ISO 9001:2015, con risultati di test meccanici e chimici tracciabili ai singoli lotti/colate e documentati sui Certificati di Prova del Laminatoio EN 10204 3.1.
La lastra di titanio Grado 1 è conforme ai seguenti limiti elementari secondo ASTM B265-20a (wt%):
| Elemento | Simbolo | Massimo (wt%) |
|---|---|---|
| Azoto | N | 0.03 |
| Carbonio | C | 0.08 |
| Idrogeno | H | 0.015 |
| Ferro | Fe | 0.20 |
| Ossigeno | O | 0.18 |
| Titanio | Ti | Bilancio (≥ 99.5%) |
Fonte: ASTM B265-20a, Tabella 1, Grado 1 (UNS R50250). Tutti i valori sono limiti massimi se non diversamente specificato.
Proprietà meccaniche minime secondo ASTM B265-20a (condizione ricotta):
| Proprietà | Valore | Standard di prova |
|---|---|---|
| Resistenza alla trazione massima | 240 MPa (35 ksi) min | ASTM E8/E8M |
| Resistenza allo snervamento allo 0,2% (Offset Yield Strength) | 170 MPa (25 ksi) min | ASTM E8/E8M |
| Allungamento in 50 mm | 24% min | ASTM E8/E8M |
| Durezza (Brinell, tipica) | ≤ 120 HB | ASTM E10 |
Le proprietà sono valori minimi per le prove di accettazione. I valori effettivi del lotto sono riportati sui Certificati di Prova del Laminatoio EN 10204 3.1.
Proprietà fisiche tipiche a 20°C (68°F):
| Proprietà | Valore | Unità |
|---|---|---|
| Densità | 4.51 | g/cm³ |
| Modulo elastico (di Young) | 102.7 | GPa (14.9 Msi) |
| Coefficiente di Poisson | 0.37 | — |
| Conduttività termica | 16.4 | W/(m·K) |
| Coefficiente di espansione termica | 8.6 | µm/(m·°C) a 20–100°C |
| Resistività elettrica | 558 | nΩ·m |
| Intervallo di fusione | 1,668 | °C (3.034 °F) |
| Capacità termica specifica | 520 | J/(kg·K) |
Valori tipici; consultare EN 10204 3.1 MTC per la conferma della densità specifica del lotto, se richiesta.
La lamiera e la lastra di titanio di Grado 1 sono disponibili nelle seguenti gamme dimensionali standard:
| Dimensione | Lamiera | Lastra |
|---|---|---|
| Spessore | 0,3 mm – 6,0 mm | >6,0 mm – 50,8 mm |
| Larghezza | Fino a 2.000 mm (CRA); fino a 3.048 mm (HRAP) | Fino a 3.048 mm |
| Lunghezza | Fino a 6.000 mm | Fino a 6.000 mm |
| Spessore Tolleranza | Secondo ASTM B265-20a Tabella 9 | Secondo ASTM B265-20a Tabella 9 |
| Tolleranza di larghezza | Secondo ASTM B265-20a Tabella 10 | Secondo ASTM B265-20a Tabella 10 |
Sono disponibili spessori, larghezze e tagli a misura personalizzati. Contatta il team di vendita con i requisiti del disegno per la conferma della tolleranza prima di effettuare l'ordine.
Il titanio Grado 1 e Grado 2 sono entrambi leghe in fase alfa commercialmente pure (CP) regolate dalla norma ASTM B265-20a, che differiscono principalmente nel contenuto di elementi interstiziali, il quale controlla il compromesso tra resistenza e duttilità.
| Proprietà | Grado 1 (UNS R50250) | Grado 2 (UNS R50400) |
|---|---|---|
| Resistenza alla trazione (min) | 240 MPa (35 ksi) | 345 MPa (50 ksi) |
| Resistenza allo snervamento (min) | 170 MPa (25 ksi) | 275 MPa (40 ksi) |
| Allungamento (min) | 24% | 20% |
| Ossigeno (max) | 0,18 wt% | 0,25 % in peso % |
| Ferro (max) | 0,20 wt% | 0,30 wt% |
| Formabilità | Il migliore tra tutti i gradi CP | Buono |
| Resistenza alla corrosione | Il più elevato (grado più puro) | Eccellente (leggermente inferiore) |
| Standard medico | ASTM F67 Grado 1 | ASTM F67 Grado 2 |
| Applicazioni comuni | DSA, desalinizzazione, impianti medici, corrosione grave | Trattamento chimico, scambiatori di calore, settore marittimo, industria generale |
Guida alla selezione: Il Grado 1 è specificato quando è richiesta la massima duttilità, la più alta resistenza alla corrosione o la conformità ad ASTM F67 Grado 1. Il Grado 2 è la scelta commerciale più ampia quando è accettabile un moderato aumento di resistenza e l'applicazione non richiede il più basso contenuto interstiziale possibile.
La lastra in titanio commercialmente puro di grado 1 è destinata a settori industriali e regolamentati esigenti, dove sono richieste la massima resistenza alla corrosione e formabilità.
Processi Chimici e Produzione di Clorati
La lastra di Grado 1 resiste al cloro gassoso umido, alle soluzioni di cloruri e alla maggior parte degli acidi ossidanti senza vaiolatura o corrosione interstiziale. Viene utilizzata per rivestimenti di reattori, superfici di evaporatori e piastre di scambiatori di calore in ambienti di produzione di cloro-alcali e clorati, dove l'acciaio inossidabile e le leghe di nichel fallirebbero prematuramente.
Impianti di desalinizzazione
Il film passivo di TiO₂ sul titanio di Grado 1 è stabile indefinitamente in acqua di mare e salamoia ad alta salinità. La lastra a basso spessore (0,4–0,8 mm) viene fabbricata in pannelli per evaporatori a effetti multipli e strutture di supporto per l'osmosi inversa, dove la corrosione indotta dai cloruri limiterebbe altrimenti la vita utile.
Anodi a Stabilità Dimensionale (DSA)
La lastra di titanio di Grado 1 fornisce il substrato per i rivestimenti di ossidi di metalli misti (MMO) utilizzati nelle celle elettrochimiche per la produzione cloro-alcali e l'elettrolisi industriale. La sua elevata purezza e stabilità dimensionale sotto polarizzazione anodica lo rendono il materiale di substrato specificato per la produzione di DSA.
Dispositivi Medici — ASTM F67 Grado 1
Prodotto secondo ASTM F67 Grado 1, questo materiale soddisfa i requisiti di biocompatibilità per placche ossee, impianti cranici, strumenti dentali e strumenti chirurgici. L'elevatissima duttilità di tutti i gradi CP supporta la formatura di precisione di geometrie di impianti complesse senza assottigliamento o screpolature.
Ingegneria Navale
La lamiera di titanio di Grado 1 presenta tassi di corrosione inferiori a 0,025 mm/anno in acqua di mare naturale. Le applicazioni includono rivestimenti per tubazioni marine, pannelli di rivestimento per zone di spruzzo offshore, involucri per sonar navali e contenitori per apparecchiature subacquee dove è richiesta una lunga durata senza protezione catodica.
Rivestimento Architettonico
La lamiera di Grado 1 fornisce un materiale per facciate leggero (4,51 g/cm³), esente da manutenzione, con una vita utile documentata superiore a 40 anni in esposizione atmosferica. Disponibile con finitura superficiale HRAP (opaca) o CRA (liscia) per soddisfare sia le specifiche industriali che architettoniche.
Il titanio di Grado 1 è il grado di titanio commercialmente puro più duttile e puro, con una resistenza alla trazione minima di 240 MPa e un contenuto massimo di ossigeno dello 0,18% in peso per ASTM B265-20a. Il Grado 2 offre una maggiore resistenza (345 MPa di resistenza alla trazione minima) con una duttilità leggermente ridotta e un limite superiore più elevato per gli elementi interstiziali (O: 0,25% max, Fe: 0,30% max). Gli ingegneri scelgono il Grado 1 quando sono richieste la massima formabilità, la conformità a ASTM F67 Grado 1 o il più basso contenuto interstiziale; il Grado 2 è la scelta commerciale standard per applicazioni di processo chimico e scambiatori di calore dove la forza aggiuntiva è vantaggiosa.
Il titanio di Grado 1 è una lega di titanio commercialmente puro (CP) classificata come UNS R50250, contenente un minimo del 99,5% di titanio con limiti massimi controllati dello 0,18% di ossigeno, 0,20% di ferro, 0,08% di carbonio, 0,03% di azoto e 0,015% di idrogeno per ASTM B265-20a. È il più morbido e duttile dei quattro gradi di titanio CP, mostrando una microstruttura esagonale compatta (HCP) monofase alfa che non può essere rafforzata mediante trattamento termico. In forma di lamiera, viene utilizzato dove sono richieste la massima formabilità a freddo e la più alta resistenza alla corrosione tra i gradi CP.
Il titanio di Grado 1 resiste all'attacco di acqua di mare, cloro umido, soluzioni di cloruri, la maggior parte degli acidi organici, acidi solforici e cloridrici diluiti e ambienti ossidanti fino a temperature moderate. Viene attaccato da fluoruro di idrogeno anidro (HF), acido solforico concentrato al di sopra di circa il 70% di concentrazione a temperature elevate, acido fosforico in condizioni fortemente riducenti e soluzioni contenenti fluoruro a qualsiasi concentrazione. L'acido fluoridrico corrode il titanio anche a concentrazioni in tracce e deve essere strettamente evitato in tutte le applicazioni di contatto.
Il titanio Grado 1 non si corrode in acqua di mare naturale o in ambienti marini nella zona di spruzzo in condizioni di servizio normali. Il film di ossido passivo auto-riparante di TiO₂ mantiene la stabilità in tutta la gamma di temperature, salinità e velocità di flusso dell'acqua di mare incontrate nel servizio marino. Il titanio commercialmente puro mantiene tassi di corrosione inferiori a 0,025 mm/anno in acqua di mare, in base ai dati di esposizione a lungo termine, rendendolo il materiale preferito per i componenti degli impianti di desalinizzazione e per i rivestimenti strutturali offshore senza la necessità di protezione catodica.
La quantità minima ordinabile (MOQ) per la lamiera di titanio Grado 1 è di 50 kg per gli spessori e le larghezze standard a magazzino. Calibri personalizzati, larghezze non standard o configurazioni specifiche tagliate su misura potrebbero richiedere un MOQ più elevato, da 100 a 200 kg, a seconda dei requisiti di produzione. Un certificato di collaudo del mulino (Mill Test Certificate) secondo EN 10204 3.1 con tracciabilità chimica e meccanica completa è incluso in ogni spedizione. Contattare il team di vendita con le dimensioni e i requisiti di quantità per una conferma dei tempi di consegna e dei prezzi.
La lamiera di titanio Grado 1 è fornita in due condizioni superficiali standard di laminazione secondo ASTM B265-20a. La laminazione a caldo, ricottura e decapaggio (HRAP) offre una superficie uniforme grigio opaco, priva di scaglie e ossido, adatta per fabbricazioni industriali, processi chimici e applicazioni marine. La laminazione a freddo, ricottura (CRA) fornisce tolleranze dimensionali più strette (±0,02–0,05 mm sullo spessore) e una superficie più liscia, preferita per la produzione di dispositivi medici, rivestimenti architettonici e applicazioni che richiedono alta precisione dimensionale. Entrambe le condizioni sono prive di ossido e pronte per la formatura, la saldatura o il rivestimento superficiale.
La lamiera di titanio Grado 1 è completamente saldabile tramite saldatura ad arco di tungsteno con protezione di gas (GTAW/TIG) utilizzando filo d'apporto ERTi-1 secondo AWS A5.16/A5.16M-2017, e tramite saldatura a fascio di elettroni (EB) e ad arco plasma. La protezione con gas inerte (argon con purezza ≥99,995% o elio) è obbligatoria sia sul lato del cordone che sul lato radice per tutte le temperature superiori a 427°C (800°F) per prevenire l'infragilimento da ossigeno e azoto. Se saldata con una corretta protezione e qualificazione della procedura secondo ASME Sezione IX o AWS D1.9, la zona termicamente alterata mantiene proprietà meccaniche entro i requisiti minimi di accettazione ASTM B265-20a.
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