Титановое кольцо 3М в Минске

Титановое кольцо 3М: характеристики и применение

Титановое кольцо 3М — изделие из технически чистого титана марки ВТ1-0 (аналог Grade 2 по ASTM B348), выпускаемое в виде цельнометаллического кольца с условным обозначением «3М». Типоразмер применяется в качестве уплотнительного, дистанционного или центрирующего элемента в узлах, где требуется сочетание низкой плотности, коррозионной стойкости и стабильности геометрии при нагреве. Плотность материала — 4,51 г/см, что примерно на 43 % ниже, чем у стали 12Х18Н10Т, поэтому кольцо 3М снижает инерционную нагрузку на вращающиеся детали без потери прочности.

Конструктивные и механические параметры

Кольцо 3М изготавливают токарной обработкой или горячей штамповкой с последующим отжигом при 680–720 C. Предел прочности титана ВТ1-0 — не менее 440 МПа, предел текучести — 295 МПа, относительное удлинение — 25 %. Твёрдость по Бринеллю — 130–160 HB. Модуль упругости — 103 ГПа. Изделие сохраняет работоспособность в диапазоне –60…+300 C; при температурах выше 400 C начинается активное газонасыщение, поэтому эксплуатация в окислительной среде ограничена.

Материал и коррозионная стойкость

Титан ВТ1-0 содержит не более 0,25 % железа, 0,10 % кремния и 0,07 % углерода. На поверхности формируется оксидная плёнка TiO толщиной 3–10 нм, обеспечивающая пассивность в морской воде, хлоридных растворах и слабых кислотах. Скорость коррозии в 3 % NaCl — менее 0,001 мм/год. Кольцо 3М не подвержено щелевой коррозии и коррозионному растрескиванию под напряжением в средах с pH 2–12.

Области применения

• Уплотнительные узлы теплообменников и конденсаторов на ТЭС и АЭС.
• Дистанционные кольца в погружных насосах для перекачки агрессивных сред.
• Центрирующие элементы в авиационных гидроцилиндрах и топливной арматуре.
• Кольца-проставки в химических реакторах с перемешивающими устройствами.
• Элементы крепления мембран в электролизёрах и гальванических линиях.
• Комплектующие виброопор в судовых валопроводах.

Технологические особенности монтажа

При установке кольца 3М в стальные корпуса необходимо учитывать разницу коэффициентов линейного расширения: титан — 8,6 10 1/C, сталь 12Х18Н10Т — 16,0 10 1/C. При нагреве до 250 C зазор в сопряжении увеличивается на 0,02–0,05 мм, что требует применения компенсационных шайб или посадки с натягом. Титановые поверхности склонны к схватыванию при трении о нержавеющую сталь, поэтому при монтаже используют смазки на основе дисульфида молибдена.

Вопросы и ответы