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钛合金与工业纯钛相比有哪些优点?

来源:钛棒,钛板,钛管,钛丝,钛设备,钛合金 发布时间:2014-12-2 10:21:04
钛合金与工业纯钛相比具有下列三个优点:
a,既对氧化性介质具有优良的耐蚀性能;又对弱的还原性介质具有一定的耐蚀能力。如Ti-0。2Pa对硝酸的耐蚀性能和工业纯钛一样好;但对稀盐酸和稀硫酸的耐蚀性能却比纯钛高500-1000倍。
 b,具有较好的耐缝隙腐蚀能力。工业纯钛对缝隙腐蚀比较敏感,往往由于钛制设备中存在缝隙而导致此处加速腐蚀。如果在缝隙处采用Ti-(0.15-0.2)Pa代替工业纯钛,则可消除缝隙腐蚀。
 c,吸氢能力小,不易产生氢脆。工业纯钛在高温时能大量吸氢。特别是对于腐蚀时产生的原子氢更易吸收,导致氢脆Ti-(0。1-0。20)Pa表面生成的氧化膜具有较高的抗氢渗透能力,故抗氢脆的能力比工业纯钛要大得多。
 但这种对强还原性介质并不耐蚀;而且还含有稀贵金属—钯。它的物理、机械性能、加工工艺性能和工业纯钛相似。目前用这种合金制造的列管式换热器,用于稀盐酸和磷酸中;在纺织工业中用它制作喷丝头;在乙醛和对苯二甲酸装置中所有钛设备的法兰衬环和菱形垫片也均用这种合金,其使用效果良好。
 Ti-Pa合金主要用于稀硫酸、盐酸、磷酸的环境;也用于钛设备防止缝隙腐蚀。在硫酸、盐酸、磷酸的环境下,Pa的含量低于0。05%时腐蚀率反而增加,高于0。20%时腐蚀率几乎不变。
 Ti-0。3Mo-0。8Ni合金
 这种合金改善了耐蚀性能在还原性介质中的耐蚀性能;而且它保持了工业纯钛耐硝酸、铬酸等氧化性介质的耐蚀性能。例如,它在室温的10%硫酸、10%盐酸以及中等浓度的甲酸和柠檬酸中均具有较好的耐蚀性能。它含有的合金元素较少;特别是不含有稀贵的钯元素。因此,它的价格仅比工业纯钛高10%左右,它的加工工艺性能、焊接工艺性能和工业纯钛接近;而在200-300℃温度下强度较工业纯钛高1.5-2倍。由于这种合金具有这种优点,因此,它可取代工业纯钛在高温海水、盐水、湿氯气以及高温、高浓度的氯化物中使用。
 Ti-Mo合金
 Ti-32Mo合金在沸腾的40%硫酸和20%盐酸溶液中的耐蚀性能较工业纯钛有显著提高,是目前最耐还原性介质腐蚀的钛合金之一。
 但它在氧化性介质中的耐蚀性能却很低
 而且钼含量过高,使合金变脆,加工工艺性能变差。为了克服这种合金由于高钼含量所带来的缺点,在Ti-Mo合金的基础上添加了Nb、V、Zr和Pa。使这种合金既保持了Ti-Mo合金的优良的耐蚀性能,又改善了它们的加工工艺性能。例如Ti-15Mo-5Zr合金,不仅避免了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艺性能和焊接性能,而且还改善了合金的耐蚀性能。又如,Ti-15Mo-0。2Pa合金在氧化性和还原性介质中都有较好的耐蚀性能。
 Ti-2Ni合金
   这种Ti合金作为脱盐装置的结构材料,使用温度可达200℃左右,而工业纯只能达到120℃左右。并且它的耐缝隙腐蚀的性能较工业纯钛为优。但这种合金的使用范围比Ti-Pa、Ti-Mo合金窄的多。它只是在蚁酸、热浓氯化镁溶液中的耐蚀性较工业纯Ti为优;但在盐酸、硫酸中的耐蚀性比纯钛还差。所以,Ti-2Ni合金一般只限于在中性或偌还原性的盐液中使用。
 Ti-6Al-4V(TC4)合金
 这是一种广泛使用的Ti合金。它的耐蚀性能比工业纯钛稍差,但对海水、许多酸、碱和其它腐蚀介质仍具有令人满意的耐蚀性能。它具有良好的综合机械性能。所以,这种合金一般用在要求高强度或者高疲劳性能的场合。
 使Ti的钝化膜能处于稳定状态的介质是钛耐腐蚀的介质。这些介质是氧化性、中性、弱还原性。
 使Ti的钝化膜遭到破坏的各种介质是钛不耐腐蚀的介质。这些介质是强还原性酸和无水强氧化剂。
 在5%盐酸溶液中,TA0、BT1-0、Ti-0。2Pa、Zr-O的耐蚀性能从高到低的排列顺序是Zr-O、Ti-0。2Pa、TA0、BT1-0。
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