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鈦材如何選用

發布時間:2020-12-10 08:35:13         發布人:鈦材
   由于鈦材(鈦和鈦合金)具有良好的機械性能和物理性能,它的密度小而強度高,抗拉強度σb與密度ρ之比σb/p=200,在所有金屬材料中極高的。同時它具有十分優良的耐腐蝕性能,鈦在強腐蝕性環境中所顯示的優異的化學穩定性及在電解質(含水)中具有很強的自鈍化能力,使鈦材的應用和推廣速度超過了很多其他金屬。
   一般來說,工業純鈦由于其耐腐蝕性能較α相鈦合金和β相或α+β相鈦合金更好,適用范圍更廣,強度雖不如β相鈦合金或α+β相鈦合金高,但塑性好,易于加工成形,因此,工業純鈦是鈦制容器中常用的材料。
選用原則
1、變形鈦材應以退火狀態(M)供貨,鈦鑄件以鑄造狀態供貨。
2、變形工業純鈦TAO、TA1、TA2、TA3中的TA3,由于其冷變形能力差,一般不宜用于筒體、封頭和泡罩等部件,只能用于不進行冷變形或冷變形量較小的部件。
3、TA9鈦鈀合金(Ti -0. 2Pa)和TA10鈦鎳鉬合金(Ti -0.8Ni -0.3Mo)主要用于高溫含濕氯介質和可能存在縫隙腐蝕(特別是TA9更耐縫隙腐蝕)的場合,作為管板、法蘭等部件特別適合。
4、若有電偶存在時,通常可采取以下幾種措施:
①將一種金屬(通常是受電偶腐蝕的金屬),復以絕緣材料;
②在兩種金屬之間增設完全隔離的絕緣材料,避免形成腐蝕電池;
③拉開不同金屬之間的距離,或改變它們之間的位置,避免陰極污染;
④避免兩種金屬之間形成大陰極,小陽極的腐蝕電池;
⑤采用陰極保護。
5、若有縫隙腐蝕時,通常可采取以下幾種措施:
①采用合理的結構設計,盡量避免或消除縫隙滯留區和積垢現象,改善流體在設備內的流動狀態,避免形成死區,內部螺栓連接時,盡量采用焊接連接,點焊搭接盡量采用連續搭接焊或對接焊。
②在縫隙腐蝕可能發生的表面采用表面涂鈀、氧化或陽極化處理。
③在縫隙中塞入摻有NiO或鎳粉或MoO3粉末的膩子,有時也可避免縫隙腐蝕。
④選用更耐縫隙腐蝕的鈦材,如鈦鈀合金(TA9)或鈦鎳鉬合金(TA10),這些鈦材特別適用于法蘭密封面有縫隙腐蝕的法蘭。
6、若有氫脆破裂時,通常可采取以下幾種措施:
①選用含氫量少的鈦材。
②防止加工制造過程中吸氫,即要避免在切割、沖壓、卷板、焊接等加工制造過程中使鈦表面嵌入鐵粒;熱加工和熱處理加熱必須在微氧化性氣氛的加熱爐中進行;對于一些結構復雜的鈦設備,背面難以實現惰性氣體保護的焊接接頭,要防止焊接時污染吸氫。
③選擇合適的使用環境:在溫度為71~316℃的干氫和濕氫的環境中使用時,如含有一定的氧和水分,可以防止吸氫。鈦在氧化性介質、中性介質、弱還原性介質或含有氧化劑的還原性酸中,通常不會發生鈦吸氫,或極緩慢地吸氫;但當鈦表面被鐵污染、表面有缺陷、局部發生腐蝕或異常工況出現時,則可能產生鈦吸氫脆化。鈦在發生全面腐蝕或局部腐蝕的環境中,易發生鈦吸氫脆化。
④通過表面處理,如高溫氧化、陽極化處理等,可改善抗氫吸收性能。
⑤采用耐蝕合金,提高鈦的耐蝕性,防止鈦吸氫脆化。
7、鈦材應避免在應力腐蝕環境下使用。凡有應力腐蝕傾向的介質,即使對鈦材腐蝕性輕微,仍有應力腐蝕破裂危險存在時,也是不可使用的。
8、鈦材嚴禁用于液氯和干氯氣的場合。
9、鈦材嚴禁使用于含水量小于2%或游離二氧化氮大于6%的發煙硝酸。
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