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鈦合金與工業純鈦相比有哪些優點?

來源:鈦棒,鈦板,鈦管,鈦絲,鈦設備,鈦合金 發布時間:2014-12-2 10:21:04
鈦合金與工業純鈦相比具有下列三個優點:
a,既對氧化性介質具有優良的耐蝕性能;又對弱的還原性介質具有一定的耐蝕能力。如Ti-0.2Pa對硝酸的耐蝕性能和工業純鈦一樣好;但對稀鹽酸和稀硫酸的耐蝕性能卻比純鈦高500-1000倍。
 b,具有較好的耐縫隙腐蝕能力。工業純鈦對縫隙腐蝕比較敏感,往往由于鈦制設備中存在縫隙而導致此處加速腐蝕。如果在縫隙處采用Ti-(0.15-0.2)Pa代替工業純鈦,則可消除縫隙腐蝕。
 c,吸氫能力小,不易產生氫脆。工業純鈦在高溫時能大量吸氫。特別是對于腐蝕時產生的原子氫更易吸收,導致氫脆Ti-(0.1-0.20)Pa表面生成的氧化膜具有較高的抗氫滲透能力,故抗氫脆的能力比工業純鈦要大得多。
 但這種對強還原性介質并不耐蝕;而且還含有稀貴金屬—鈀。它的物理、機械性能、加工工藝性能和工業純鈦相似。目前用這種合金制造的列管式換熱器,用于稀鹽酸和磷酸中;在紡織工業中用它制作噴絲頭;在乙醛和對苯二甲酸裝置中所有鈦設備的法蘭襯環和菱形墊片也均用這種合金,其使用效果良好。
 Ti-Pa合金主要用于稀硫酸、鹽酸、磷酸的環境;也用于鈦設備防止縫隙腐蝕。在硫酸、鹽酸、磷酸的環境下,Pa的含量低于0.05%時腐蝕率反而增加,高于0.20%時腐蝕率幾乎不變。
 Ti-0.3Mo-0.8Ni合金
 這種合金改善了耐蝕性能在還原性介質中的耐蝕性能;而且它保持了工業純鈦耐硝酸、鉻酸等氧化性介質的耐蝕性能。例如,它在室溫的10%硫酸、10%鹽酸以及中等濃度的甲酸和檸檬酸中均具有較好的耐蝕性能。它含有的合金元素較少;特別是不含有稀貴的鈀元素。因此,它的價格僅比工業純鈦高10%左右,它的加工工藝性能、焊接工藝性能和工業純鈦接近;而在200-300℃溫度下強度較工業純鈦高1.5-2倍。由于這種合金具有這種優點,因此,它可取代工業純鈦在高溫海水、鹽水、濕氯氣以及高溫、高濃度的氯化物中使用。
 Ti-Mo合金
 Ti-32Mo合金在沸騰的40%硫酸和20%鹽酸溶液中的耐蝕性能較工業純鈦有顯著提高,是目前最耐還原性介質腐蝕的鈦合金之一。
 但它在氧化性介質中的耐蝕性能卻很低
 而且鉬含量過高,使合金變脆,加工工藝性能變差。為了克服這種合金由于高鉬含量所帶來的缺點,在Ti-Mo合金的基礎上添加了Nb、V、Zr和Pa。使這種合金既保持了Ti-Mo合金的優良的耐蝕性能,又改善了它們的加工工藝性能。例如Ti-15Mo-5Zr合金,不僅避免了Ti-15Mo合金中ω相析出而引起的合金脆化,改善了它的冷加工工藝性能和焊接性能,而且還改善了合金的耐蝕性能。又如,Ti-15Mo-0.2Pa合金在氧化性和還原性介質中都有較好的耐蝕性能。
 Ti-2Ni合金
   這種Ti合金作為脫鹽裝置的結構材料,使用溫度可達200℃左右,而工業純只能達到120℃左右。并且它的耐縫隙腐蝕的性能較工業純鈦為優。但這種合金的使用范圍比Ti-Pa、Ti-Mo合金窄的多。它只是在蟻酸、熱濃氯化鎂溶液中的耐蝕性較工業純Ti為優;但在鹽酸、硫酸中的耐蝕性比純鈦還差。所以,Ti-2Ni合金一般只限于在中性或偌還原性的鹽液中使用。
 Ti-6Al-4V(TC4)合金
 這是一種廣泛使用的Ti合金。它的耐蝕性能比工業純鈦稍差,但對海水、許多酸、堿和其它腐蝕介質仍具有令人滿意的耐蝕性能。它具有良好的綜合機械性能。所以,這種合金一般用在要求高強度或者高疲勞性能的場合。
 使Ti的鈍化膜能處于穩定狀態的介質是鈦耐腐蝕的介質。這些介質是氧化性、中性、弱還原性。
 使Ti的鈍化膜遭到破壞的各種介質是鈦不耐腐蝕的介質。這些介質是強還原性酸和無水強氧化劑。
 在5%鹽酸溶液中,TA0、BT1-0、Ti-0.2Pa、Zr-O的耐蝕性能從高到低的排列順序是Zr-O、Ti-0.2Pa、TA0、BT1-0。
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