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鈦及鈦合金的性能和應用

來源:力航鈦業(www.yukain.com.cn) 發布時間:2011-12-20 11:18:51
純鈦的特點是強度不高,塑性很好;在大氣、海水、氧化性氣氛、中性,弱還原性氣氛中具有良好的耐蝕性;抗氧化性能優于多數奧氏體不銹鋼,但耐熱性較低。
純鈦主要用于工作溫度在350℃以下,受力不大但要求高塑性的沖壓件和耐腐蝕的結構件,如飛機的骨架、蒙皮;船舶用耐海水腐蝕的管道、閥門、泵及水翼;化工上的熱交換器,泵體、蒸餾塔、冷卻塔、粒子泵、壓縮機氣閥等。
一般板式換熱器可以使用5-7年,實際要根據具體的溫度和介質決定使用年限。
鈦合金具有密度低、比強度高、抗腐蝕性能好、工藝性能好等優點,是較為理想的航天工程結構材料。
鈦合金是一種新型結構材料,它具有優異的綜合性能,如密度小(~4.5g cm-3),比強度和比斷裂韌性高,疲勞強度和抗裂紋擴展能力好,低溫韌性良好,抗蝕性能優異,某些鈦合金的最高工作溫度為550ºC,預期可達700ºC。因此它在航空、化工、醫療、造船等工業部門獲得日益廣泛的應用,發展迅猛。
       鈦的另一個顯著特點是耐腐蝕性強,這是鈦對氧的親合力特別大,能在其表面生成一層致密的氧化膜,可保護鈦不受介質腐蝕。金屬鈦在大多數水溶液中,都能在表面生成鈍化氧化膜。因此,鈦在酸性、堿性、中性鹽水溶液中和氧化性介質中具有很好的穩定性,但在某種介質中,能連續溶解鈦表面氧化膜時,鈦在這種介質中便會受到腐蝕。例如,氫氟酸、濃熱的鹽酸、流酸和磷酸中,由于溶液溶解鈦表面氧化膜,所以鈦被腐蝕。如果在這些溶液中加入氧化劑或某些金屬離子時、則鈦表面氧化膜便會受到保護。
1.氯堿工業 鈦在氯堿工業中使用釕鈦陽極和鈦制濕氯氣冷卻器,收到很好的經濟效果,被譽為氯堿工業中一大革命。
2.冶金工業 鈦在含有金屬離子的酸性溶液中具有很好的穩定性,因此鈦在濕法冶金中,如銅、鎳、鈷錳等有色金屬的電解生產中,有著十分廣泛的應用。
3.化學工業 鈦在各種酸、堿、鹽介質中,除上述四種無機酸和腐蝕性很強的氯化鋁除外,都有具有很好的穩定性。所以鈦是化學工業中優良的抗腐蝕材料。
4.化肥工業 尿素是重要的化肥,在生產過程中尿素、胺、胺基胛酸胺和它們的混合液,在高溫高壓的條件下腐蝕性很強,使用鈦取代不銹鋼后設備壽命大大增加,檢修時間大大減少。因此目前尿素生產中的主要設備使用鈦。
5.電力工業 鈦在含有氯物、流化物等腐蝕性較強的熱水中具有很好的穩定性,因此鈦已經大量在火力發電中用作為熱交換器的冷卻管,
6.海水淡化 鈦抗海水腐蝕能力比所有金屬都好,無論是在靜止的或高速流動的海水中鈦具有特殊的穩定性。因此鈦是海水淡化裝置的理想材料。鈦抗海水和海洋空氣腐蝕性很強,而且強度大,重量輕,是造船工業的理想材料。
7.造紙和紡織工業 鈦對二氧化氯、亞氯酸、亞氯酸鹽等漂白劑有特殊的抗腐蝕性能。因此鈦在紡織印染工業、造紙工業漂白設備中有著重要的作用。
8.其它方面 鈦能抵抗人體組織液腐蝕,并對人無害。因此廣泛用于醫療和制藥部門。也在電子真空技術中和高真空技術中有廣泛的應用,鈦在石油、化工等部門應用。
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