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Principes de sélection des matériaux en titane

2020-12-10View Original

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Présentation Étant donné que le titane (titane et alliages de titane) possède de bonnes propriétés mécaniques et physiques, il présente une faible densité et une résistance élevée. Le rapport entre la résistance à la traction σb et la densité ρ σb/p=200 est presque le plus élevé parmi tous les matériaux métalliques. En même temps, il présente une très excellente résistance à la corrosion. L'excellente stabilité chimique du titane dans des environnements hautement corrosifs et sa forte capacité d'auto-passivation dans les électrolytes (contenant de l'eau) ont rendu l'application et la promotion des matériaux à base de titane plus rapides que de nombreux autres métaux. D'une manière générale, le titane pur industriel a une meilleure résistance à la corrosion que les alliages de titane en phase α et les alliages de titane en phase β ou α+β, et a une gamme d'applications plus large. Bien que sa résistance ne soit pas aussi élevée que celle des alliages de titane en phase β ou des alliages de titane en phase α+β, il a une bonne plasticité et est facile à traiter et à former. Par conséquent, le titane pur industriel est le matériau le plus couramment utilisé dans les conteneurs en titane. Principes de sélection 1) Les matériaux en titane déformés doivent être fournis à l'état recuit (M) et les pièces moulées en titane doivent être fournies à l'état coulé. 2) TA3 parmi les TAO, TA1, TA2 et TA3 en titane pur industriel déformé, en raison de sa faible capacité de déformation à froid, ne convient généralement pas à une utilisation dans des composants tels que des cylindres, des têtes et des capsules à bulles. Il ne peut être utilisé que pour des composants qui ne subissent pas de déformation à froid ou qui présentent une petite déformation à froid. 3) L'alliage titane-palladium TA9 (Ti -0, 2 Pa) et l'alliage titane-nickel-molybdène TA10 (Ti -0,8 Ni -0,3 Mo) sont principalement utilisés dans les milieux humides à haute température contenant du chlore et dans les situations où une corrosion caverneuse peut exister (en particulier TA9 est plus résistant à la corrosion caverneuse). Ils conviennent particulièrement comme plaques tubulaires, brides et autres composants. 4) En cas de couple galvanique, les mesures suivantes peuvent généralement être prises: ①Un métal (généralement un métal sujet à la corrosion galvanique) recouvert d'un matériau isolant ; ②Ajouter un matériau isolant complètement isolé entre les deux métaux pour éviter la formation d'une batterie corrosive ; ③Augmentez la distance entre les différents métaux ou modifiez leur position pour éviter la contamination de la cathode ; ④Évitez la formation d'une grande cathode et d'une petite anode entre les deux métaux de la batterie ; ⑤Utilisez une protection cathodique. 5) En cas de corrosion caverneuse, les mesures suivantes peuvent généralement être prises: ①Utilisez une conception structurelle raisonnable pour essayer d'éviter ou d'éliminer les zones de stagnation des espaces et les phénomènes d'encrassement, améliorer l'état d'écoulement des fluides dans l'équipement et éviter la formation de zones mortes. Lorsque des assemblages par boulons internes sont réalisés, des assemblages soudés doivent être utilisés autant que possible, et un soudage par recouvrement continu ou un soudage bout à bout doit être utilisé autant que possible pour les chevauchements par soudage par points. ②Utilisez un revêtement de palladium, une oxydation ou une anodisation sur les surfaces où une corrosion caverneuse peut se produire. ③La corrosion caverneuse peut parfois être évitée en remplissant les interstices de mastic mélangé à du NiO, de la poudre de nickel ou de la poudre de MoO3. ④Choisissez des matériaux en titane plus résistants à la corrosion caverneuse, tels que l'alliage titane-palladium (TA9) ou l'alliage titane-nickel-molybdène (TA10). Ces matériaux en titane sont particulièrement adaptés aux brides présentant une corrosion caverneuse sur la surface d'étanchéité de la bride. 6) En cas de rupture de fragilisation par l'hydrogène, les mesures suivantes peuvent généralement être prises: ①Choisissez un matériau en titane à faible teneur en hydrogène. ②Empêchez l'absorption d'hydrogène pendant le processus de fabrication, c'est-à-dire évitez d'incorporer des particules de fer sur la surface du titane pendant la découpe, l'estampage, l'enroulement, le soudage, etc. ; Le traitement thermique et le traitement thermique de chauffage doivent être effectués dans un four de chauffage sous atmosphère légèrement oxydante. ; Pour certains équipements en titane dotés de structures complexes, il est difficile de réaliser des joints de soudage protégés par un gaz inerte sur la face arrière afin d'éviter la contamination et l'absorption d'hydrogène pendant le soudage. ③Choisissez le bon environnement d'utilisation: Lorsqu'il est utilisé dans des environnements d'hydrogène sec et humide avec des températures comprises entre 71 et 316 °C, l'absorption d'hydrogène peut être empêchée s'il contient une certaine quantité d'oxygène et d'humidité. Lorsque le titane est dans un milieu oxydant, un milieu neutre, un milieu réducteur faible ou un acide réducteur contenant un agent oxydant, le titane n'absorbe généralement pas l'hydrogène, ou absorbe l'hydrogène très lentement. ; Cependant, lorsque la surface du titane est contaminée par le fer, présente des défauts de surface, une corrosion locale se produit ou des conditions de travail anormales se produisent, une fragilisation du titane par absorption d'hydrogène peut se produire. Le titane est sujet à la fragilisation par l'hydrogène dans les environnements où se produit une corrosion générale ou locale. ④La résistance à l'absorption d'hydrogène peut être améliorée grâce à un traitement de surface, tel qu'une oxydation à haute température, une anodisation, etc. ⑤Utilisez un alliage résistant à la corrosion pour améliorer la résistance à la corrosion du titane et empêcher le titane d'absorber l'hydrogène et la fragilisation. 7) Il est strictement interdit d'utiliser des matériaux en titane dans des situations de chlore liquide et de chlore gazeux sec. 8) Il est strictement interdit d'utiliser des matériaux en titane dans la fumaison d'acide nitrique avec une teneur en humidité inférieure à 2 % ou en dioxyde d'azote libre supérieure à 6 %. 9) Il convient d'éviter l'utilisation de matériaux en titane dans des environnements de corrosion sous contrainte. Tout fluide ayant tendance à la corrosion sous contrainte ne peut être utilisé, même s'il est légèrement corrosif pour le titane, mais il existe néanmoins un risque de fissuration par corrosion sous contrainte.

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