Thread Content
Обзор. Благодаря отличным механическим и физическим свойствам титана (титана и его сплавов) — низкой плотности и высокой прочности, соотношение предела прочности σb к плотности ρ, то есть σb/p, составляет 200, что является почти самым высоким показателем среди всех металлов. Кроме того, он обладает выдающимися свойствами стойкости к коррозии: титан проявляет отличную химическую стабильность в сильно агрессивных средах, а также обладает сильной способностью к самодезактивации в электролитах (с водой). Благодаря этому титан используется и распространяется гораздо быстрее, чем многие другие металлы. В целом, промышленный чистый титан благодаря своей лучшей стойкости к коррозии по сравнению с титановыми сплавами α-фазы и β-фазы или α+β-фазы находит более широкое применение. Хотя его прочность ниже, чем у титановых сплавов β-фазы или α+β-фазы, он обладает хорошей пластичностью и легко поддается обработке. Поэтому промышленный чистый титан является наиболее распространенным материалом для изготовления титановых контейнеров. Принципы выбора: 1) Деформированный титан должен поставляться в отжатом состоянии (M), а титановые отливки — в состоянии после литья. 2) Среди сплавов чистого титана, предназначенных для деформации, таких как TAO, TA1, TA2 и TA3, сплав TA3 из-за своей низкой способности к холодной деформации обычно не используется для изготовления цилиндрических элементов, крышек и других компонентов. Его можно применять только в тех случаях, когда не требуется холодная деформация или же объем холодной деформации минимален. 3) Сплав титана и палладия TA9 (Ti-0,2Pa) и сплав титана, никеля и молибдена TA10 (Ti-0,8Ni-0,3Mo) в основном используются в высокотемпературных средах с содержанием влаги и хлора, а также в условиях, когда может возникнуть коррозия в зазорах (особенно TA9 лучше устойчив к такой коррозии). Они отлично подходят в качестве материала для трубных пластин, фланцев и других компонентов. 4) При наличии электропары обычно можно применить следующие меры: ① покрыть один из металлов (обычно тот, который подвергается коррозии из-за электропары) изоляционным материалом ； ②Между двумя металлами устанавливается полностью изолирующий изоляционный материал, чтобы предотвратить образование коррозионной батареи ； ③Увеличивайте расстояние между разными металлами или изменяйте их положение, чтобы избежать загрязнения катода ； ④Избегать образования коррозионной батареи с большим катодом и маленьким анодом между двумя металлами ； ⑤Используется катодная защита. 5) При наличии коррозии в зазорах обычно можно применить следующие меры: ① использовать рациональную конструкцию, чтобы максимально избежать или устранить зоны застоя жидкости и накопления налета, улучшить состояние потока жидкости внутри оборудования и предотвратить образование «мертвых зон»; при соединении деталей с помощью болтов предпочтительнее использовать сварку, а при точечной сварке — непрерывную или соединительную сварку. ②На поверхностях, где может происходить коррозия в зазорах, применяют покрытие палладием, окисление или анодирование. ③В щели вкладывают герметик, содержащий NiO или порошок никеля или порошок MoO3; это иногда также позволяет предотвратить коррозию в щелях. ④Рекомендуется использовать титановые материалы, более устойчивые к коррозии в зазорах, такие как сплав титана и палладия (TA9) или сплав титана, никеля и молибдена (TA10). Эти материалы особенно подходят для фланцев, у которых на поверхности уплотнения имеются зазоры, подверженные коррозии. 6) В случае разрыва, вызванного водородной коррозией, обычно можно применить следующие меры: ① Использовать титановые материалы с низким содержанием водорода. ②Для предотвращения поглощения водорода в процессе обработки необходимо избегать попадания частиц железа на поверхность титана во время таких операций, как резка, штамповка, формовка и сварка ； Нагрев при термообработке и термической обработке должен осуществляться в печи с микрокислородной средой ； Для некоторых сложных по конструкции титановых устройств на их задней стороне трудно создать сварные соединения, защищенные инертным газом; необходимо предотвратить поглощение водорода во время сварки. ③Выбор подходящей среды использования: при использовании в среде сухого или влажного водорода при температуре от 71 до 316°C, наличие определенного количества кислорода и влаги может предотвратить поглощение водорода. В окислительных средах, нейтральных средах, слаборедуцирующих средах или в редуцирующих кислотах, содержащих окислители, у титана обычно не происходит поглощения водорода, либо оно происходит крайне медленно ； Однако при загрязнении поверхности титана железом, наличии дефектов на поверхности, локальной коррозии или в условиях аномальной работы может возникнуть хрупкость титана под действием водорода. В условиях полной или локальной коррозии титан подвержен хрупкости, вызванной поглощением водорода. ④Путем обработки поверхности, такой как высокотемпературная окисление и анодирование, можно улучшить стойкость к поглощению водорода. ⑤Используются коррозионностойкие сплавы для повышения стойкости титана к коррозии и предотвращения его хрупкости под действием водорода. 7) Титановые материалы категорически запрещено использовать в среде жидкого и сухого хлора. 8) Использование титановых материалов строго запрещено в дымчатой нитратной кислоте с содержанием воды менее 2% или свободного диоксида азота более 6%. 9) Титановые материалы следует избегать использования в условиях коррозии под действием напряжений. Среды, склонные к коррозии под действием напряжений, непригодны для использования даже в том случае, если их коррозионное воздействие на титан слабое, но существует риск разрушения под действием напряжений.