鈦材耐腐蝕特點的及應用
發布時間：2019/03/23 點擊量：
由于鈦材的優良耐腐蝕性能,鈦材廣泛應用于石油、化工、制鹽、;制藥、冶金、電子、航空、航天、海洋等相關領域。鈦對大多數鹽溶液來說具有良優異的耐蝕性，如鈦在氯化物溶液中比高鉻鎳鋼耐蝕，并無孔蝕現象。但在三氯化鋁中腐蝕率較高，這與三氯化鋁水解后產生濃鹽酸有關。鈦對熱的亞氯酸鈉和各種濃度的次氯酸鹽也有良好的穩定性。因此鈦材廣泛用于真空制鹽和漂粉精行業。鈦對大多數的堿溶液具有良好的耐蝕性。鈦在濃度小于50%的氫氧化鈉和氫氧化鉀溶液中較為穩定。如果堿溶液中含有氯離子或氯化物，則其耐蝕性甚至超過鎳和鋯。但在溫度和濃度增大的情況下，腐蝕會增大。現在氯堿行業是國內民用鈦材應用的最大領域。鈦在干燥的氯氣中不耐蝕，同時有著火的危險，但在潮濕的氯氣中具有很高的穩定性，超過鋯、哈氏合金C及蒙乃爾合金，甚至在飽和氯氣的硫酸、鹽酸和氯化物等介質中也穩定，所以鈦材是硫酸法鈦白粉生產關鍵設備的首選材料。
由于鈦材在碳氫化合物中的耐蝕性很好，甚至在含有酸及氯化物類雜質時也很好。因此鈦材在有機化工中也廣泛應用，如PTA(精對苯二甲酸)，PVA(維尼綸)等。鈦材在海水中具有優異的耐腐蝕性能，因此鈦材也廣泛應用于海洋石油鉆井平臺，海水淡化等海洋領域。中國鈦合金的生產與國外基本同步，但其推廣應用要落后一些，尤其是民用。同時由于近幾年來國外走私鈦材及一些設備加工企業的無序競爭，一些不具備生產能力的企業以及一些中小鄉鎮企業采用劣質材料或以次充好也在一定程度上擾亂了鈦設備市場，使設備使用廠家談‘鈦’色變，因此這種狀況也對中國的鈦設備行業的發展起到一定阻礙作用，須引起相關管理部門的注意，并且也應成為正在發展的其他特材的前車之鑒，常用鈦材牌號(有國家材料標準)TA1 (Grade2) 工業純鈦TA2 (Grade3) 工業純鈦TA9 (Grade11) Ti-0.2PdTA10 (Grade12) Ti-0.3Mo-0.8NiTC4 (AB-1) Ti-6Al-4V。國內尚無鈦制焊接壓力容器國家標準，但在容規的相關章節中有部分說明，新的《鈦制焊接壓力容器》(JB4750-2000)正在審定過程中。
鈦材的耐腐蝕特點：鈦是具有強烈鈍化傾向的金屬，在空氣中和氧化性或中性水溶液中能迅速生成一層穩定的氧化性保護膜，即使因為某些原因膜遭破壞，也能迅速自動恢復。因此鈦在氧化性、中性介質中具有優異的耐腐蝕性。由于鈦的巨大鈍化性能，在許多情況下與異種金屬接觸時，并不加快腐蝕，而可能加快異種金屬的腐蝕。如在低濃度非氧化性的酸中，若將Pb、Sn、Cu或蒙乃爾合金與鈦接觸形成電偶時，這些材料腐蝕加快，而鈦不受影響。而在鹽酸中，鈦與低碳鋼接觸時，由于鈦表面產生新生氫，破壞了鈦的氧化膜，不僅引起鈦的氫脆，而且加快鈦的腐蝕，這可能是由于鈦對氫有高度的活性所致。鈦中的含鐵量對某些介質中的耐腐蝕性能有影響，鐵增多的原因除原材料的原因外，常常是焊接時沾污的鐵滲入焊道，使焊道中局部含鐵量增高，這時腐蝕具有不均勻的性質。使用鐵件支撐鈦設備時，鐵鈦接觸面上的鐵沾污幾乎是不可避免的在鐵沾污區腐蝕加速，特別是在有氫存在的情況下。當沾污表面的鈦氧化膜發生機械損壞時，氫就滲入金屬，根據溫度、壓力等條件，氫發生相應的擴散，這使鈦產生不同程度的氫脆。因此鈦在中等溫度和中等壓力和含氫系統中使用要避免表面鐵污染。在一般情況下，鈦不會發生孔蝕。鈦還具有抗腐蝕疲勞穩定性。鈦耐縫隙腐蝕性能較好，尤其是Ti-0.3Mo-0.8Ni及Ti-0.2Pd合金，因此Ti-0.3Mo-0.8Ni及Ti-0.2Pd合金廣泛用于容器設備的密封面材料，以解決設備密封面縫隙腐蝕問題。
