Dobór materiałów tytanowych

Ponieważ tytan (tytan i stopy tytanu) ma dobre właściwości mechaniczne i fizyczne, ma niską gęstość i wysoką wytrzymałość. Stosunek wytrzymałości na rozciąganie σb do gęstości ρ σb/p=200 jest niemal najwyższy spośród wszystkich materiałów metalowych. . Jednocześnie ma bardzo doskonałą odporność na korozję. Doskonała stabilność chemiczna tytanu w środowiskach silnie korozyjnych i jego silna zdolność do samopasywacji w elektrolitach (zawierających wodę) sprawiły, że zastosowanie i promocja materiałów tytanowych jest szybsza niż w przypadku wielu innych metali.
Ogólnie rzecz biorąc, czysty tytan przemysłowy ma lepszą odporność na korozję niż stopy tytanu z fazą fazową i stopy tytanu z fazą lub + -fazą i ma szerszy zakres zastosowań. Chociaż jego wytrzymałość nie jest tak wysoka jak w przypadku stopów tytanu fazowych lub + -stopów tytanu fazowego, ale ma dobrą plastyczność oraz jest łatwy w obróbce i formowaniu. Dlatego najczęściej stosowanym materiałem w pojemnikach tytanowych jest przemysłowy czysty tytan.
1) Odkształcone materiały tytanowe należy dostarczać w stanie wyżarzonym (M), a odlewy tytanowe należy dostarczać w stanie odlanym.

2) TA3 należący do odkształconego czystego tytanu przemysłowego TAO, TA1, TA2 i TA3, ze względu na słabą zdolność do odkształcania na zimno, generalnie nie nadaje się do stosowania w takich elementach jak cylindry, głowice i kołpaki bąbelkowe i może być stosowany wyłącznie bez odkształcenie na zimno lub odkształcenie na zimno. Mniejsze części.

3) Stop tytanu-palladu TA9 (Ti -0.2Pa) i stop tytanu-niklu-molibdenu TA10 (Ti -0.8Ni -0.3Mo) są stosowane głównie w wysokich temperaturach, wilgotne media zawierające chlor i możliwa korozja szczelinowa (zwłaszcza TA9 jest bardziej odporny na korozję szczelinową). Szczególnie nadaje się do stosowania jako blachy rurowe, kołnierze i inne elementy.

4) Jeżeli występuje para galwaniczna, zazwyczaj można podjąć następujące środki:

①Połączyć metal (zwykle metal podatny na korozję galwaniczną) z materiałem izolacyjnym;

② Dodaj całkowicie izolowany materiał izolacyjny pomiędzy dwoma metalami, aby uniknąć tworzenia się korozyjnego akumulatora;

③ Zwiększ odległość między różnymi metalami lub zmień położenie między nimi, aby uniknąć zanieczyszczenia katody;

④ Unikaj tworzenia się dużej katody i małej anody pomiędzy dwoma metalami w akumulatorze;

⑤ Stosuj ochronę katodową.

5) W przypadku korozji szczelinowej można zazwyczaj zastosować następujące środki:

① Zastosuj rozsądny projekt konstrukcyjny, staraj się unikać lub eliminować obszary stagnacji szczelin i zjawiska zanieczyszczania, poprawiaj stan przepływu płynu w sprzęcie i unikaj tworzenia martwych stref. Przy wykonywaniu wewnętrznych połączeń śrubowych należy w miarę możliwości stosować połączenia spawane, a zakłady zgrzewania punktowego powinny być możliwie ciągłe. Zgrzewanie zakładkowe lub zgrzewanie doczołowe.

② Na powierzchni, na której może wystąpić korozja szczelinowa, zastosuj powłokę palladową, utlenianie lub anodowanie.

③ Wypełnienie szczelin kitem zmieszanym z NiO, proszkiem niklu lub proszkiem MoO3 może czasami zapobiec korozji szczelinowej.

④Wybierz materiały tytanowe, które są bardziej odporne na korozję szczelinową, takie jak stop tytanu-palladu (TA9) lub stop tytanu-niklu-molibdenu (TA10). Te materiały tytanowe nadają się szczególnie do kołnierzy z korozją szczelinową na powierzchni uszczelniającej kołnierza.

6) Jeżeli wystąpi kruchość wodorowa, zazwyczaj można podjąć następujące środki:

①Wybierz materiały tytanowe o niskiej zawartości wodoru.

② Zapobiegaj absorpcji wodoru podczas procesu produkcyjnego, to znaczy unikaj osadzania cząstek żelaza na powierzchni tytanu podczas cięcia, tłoczenia, zwijania, spawania i innych procesów produkcyjnych; obróbka cieplna i ogrzewanie do obróbki cieplnej muszą być przeprowadzane w piecu grzewczym z atmosferą mikroutleniającą; W przypadku niektórych urządzeń tytanowych o złożonej strukturze trudno jest uzyskać złącza spawane chronione gazem obojętnym z tyłu, aby zapobiec zanieczyszczeniu i absorpcji wodoru podczas spawania.

③Wybierz odpowiednie środowisko użytkowania: W przypadku stosowania w środowisku suchego i mokrego wodoru o temperaturze 71–316 stopni, absorpcji wodoru można zapobiec, jeśli zawiera on pewną ilość tlenu i wilgoci. Gdy tytan znajduje się w ośrodku utleniającym, środowisku obojętnym, słabym ośrodku redukującym lub kwasie redukującym zawierającym środek utleniający, tytan zwykle nie absorbuje wodoru lub absorbuje wodór bardzo powoli; ale gdy powierzchnia tytanu jest zanieczyszczona żelazem, ma defekty powierzchniowe, gdy wystąpi lokalna korozja lub wystąpią nieprawidłowe warunki pracy, może wystąpić kruchość tytanu w wyniku absorpcji wodoru. Tytan jest podatny na kruchość wodorową w środowiskach, w których występuje korozja ogólna lub lokalna.

④Odporność na absorpcję wodoru można poprawić poprzez obróbkę powierzchni, taką jak utlenianie w wysokiej temperaturze, anodowanie itp.

⑤ Użyj stopu odpornego na korozję, aby poprawić odporność tytanu na korozję i zapobiec absorpcji wodoru i kruchości tytanu.

7) Surowo zabrania się stosowania materiałów tytanowych w przypadku ciekłego chloru i suchego chloru gazowego.

8) Surowo zabrania się stosowania materiałów tytanowych w dymiącym kwasie azotowym o zawartości wilgoci mniejszej niż 2% lub wolnego dwutlenku azotu większej niż 6%.

9) Należy unikać stosowania materiałów tytanowych w środowiskach powodujących korozję naprężeniową. Nie można stosować żadnego medium podatnego na korozję naprężeniową, nawet jeśli jest ono lekko korozyjne w stosunku do tytanu, ale nadal istnieje ryzyko pękania korozyjnego naprężeniowego.