מהם העקרונות לבחירת חומרי טיטניום?

הצג
מכיוון שלטיטניום (טיטניום וסגסוגות טיטניום) יש תכונות מכניות ופיזיות טובות, יש לו צפיפות נמוכה וחוזק גבוה. היחס בין חוזק המתיחה σb לצפיפות ρ σb/p=200 הוא כמעט הגבוה ביותר מבין כל חומרי המתכת. .
יחד עם זאת, יש לו עמידות בפני קורוזיה מעולה. היציבות הכימית המצוינת של טיטניום בסביבות קורוזיביות מאוד ויכולת הפסיביות העצמית החזקה שלו באלקטרוליטים (המכילים מים) הפכו את היישום והקידום של חומרי טיטניום למהירים יותר מאשר מתכות רבות אחרות.
באופן כללי, לטיטניום טהור תעשייתי יש עמידות טובה יותר בפני קורוזיה מאשר סגסוגות טיטניום-פאזה וסגסוגות טיטניום-פאזה או + -פאזה, ויש לו מגוון רחב יותר של יישומים. אמנם החוזק שלו אינו גבוה כמו סגסוגות טיטניום-פאזות או סגסוגות טיטניום + -פאזיות, אך יש לו פלסטיות טובה וקל לעיבוד ויצירה. לכן, טיטניום טהור תעשייתי הוא החומר הנפוץ ביותר במיכלי טיטניום.
עקרונות בחירה
1) יש לספק חומרי טיטניום מעוותים במצב חישול (M), ויש לספק יציקות טיטניום במצב יצוק.
2) TA3 מבין הטיטניום הטהור התעשייתי המעוות TAO, TA1, TA2 ו-TA3, בשל יכולת דפורמציה קרה ירודה שלו, בדרך כלל אינו מתאים לשימוש ברכיבים כגון צילינדרים, ראשים ומכסי בועות, וניתן להשתמש בו רק ללא דפורמציה קרה או דפורמציה קרה. חלקים קטנים יותר.
3) סגסוגת טיטניום-פלדיום TA9 (Ti -0. 2Pa) וסגסוגת TA10 טיטניום-ניקל-מוליבדן (Ti -0.8Ni -0.3Mo) משמשות בעיקר בטמפרטורה גבוהה, חומרים לחים המכילים כלור וקורוזיה אפשרית של חריצים (במיוחד TA9 עמיד יותר בפני קורוזיה של חריצים) זה מתאים במיוחד לשימוש כיריעות צינור, אוגנים ורכיבים אחרים.
4) אם יש זוג גלווני, בדרך כלל ניתן לנקוט באמצעים הבאים:
①שלב מתכת (בדרך כלל מתכת הנתונה לקורוזיה גלוונית) עם חומר מבודד;
② הוסף חומר בידוד מבודד לחלוטין בין שתי המתכות כדי למנוע היווצרות של סוללה קורוזיבית;
③ הגדל את המרחק בין מתכות שונות, או שנה את המיקום ביניהן כדי למנוע זיהום קתודה;
④ הימנע מהיווצרות של קתודה גדולה ואנודה קטנה בין שתי המתכות בסוללה;
⑤ השתמש בהגנה קתודית.
5) אם יש קורוזיה בנקקים, בדרך כלל ניתן לנקוט באמצעים הבאים:
① אמצו תכנון מבני סביר, נסו להימנע או לחסל אזורי סטגנציה של פערים ותופעות של התכלות, שפר את מצב הזרימה של הנוזל בציוד והימנע מהיווצרות של אזורים מתים. כאשר נעשים חיבורי ברגים פנימיים, יש להשתמש בחיבורי ריתוך ככל האפשר, וחפיפות ריתוך נקודתיות צריכות להיות רציפות ככל האפשר. ריתוך ברכיים או ריתוך קת.
② השתמש בציפוי פלדיום, חמצון או אילגון על פני השטח שבו עלולה להתרחש קורוזיה של חריצים.
③ מילוי הרווחים במרק מעורבב עם NiO או אבקת ניקל או אבקת MoO3 יכולה לפעמים למנוע קורוזיה של חריצים.
④בחר בחומרי טיטניום עמידים יותר בפני קורוזיה של חריצים, כגון סגסוגת טיטניום-פלדיום (TA9) או סגסוגת טיטניום-ניקל-מוליבדן (TA10). חומרי טיטניום אלו מתאימים במיוחד לאוגנים עם קורוזיה של חריצים על משטח האיטום של האוגן.
6) אם מתרחשת שבירות מימן, בדרך כלל ניתן לנקוט באמצעים הבאים:
①בחר בחומרי טיטניום עם תכולת מימן נמוכה.
② למנוע ספיגת מימן במהלך תהליך הייצור, כלומר, הימנע מהטבעת חלקיקי ברזל על פני הטיטניום במהלך חיתוך, הטבעה, סלילת, ריתוך ותהליכי ייצור אחרים; עיבוד חום וחימום טיפול בחום חייבים להתבצע בתנור חימום עם אטמוספרה מיקרו-חמצנית; עבור חלק מציוד טיטניום עם מבנים מורכבים, קשה להשיג חיבורי ריתוך מוגני גז אינרטי בצד האחורי כדי למנוע זיהום וספיגת מימן במהלך הריתוך.
③בחר סביבת שימוש מתאימה: בשימוש בסביבות מימן יבש ומימן רטוב עם טמפרטורה של 71~316 מעלות, ניתן למנוע ספיגת מימן אם היא מכילה כמות מסוימת של חמצן ולחות. כאשר טיטניום נמצא בתווך מחמצן, תווך ניטרלי, תווך מפחית חלש או חומצה מצמצמת המכילה חומר מחמצן, טיטניום בדרך כלל אינו סופג מימן, או סופג מימן לאט מאוד; אך כאשר משטח הטיטניום מזוהם בברזל, יש לו פגמים על פני השטח, כאשר מתרחשת קורוזיה מקומית או מתרחשים תנאי עבודה חריגים, עלולה להתרחש התפרקות ספיגת מימן של טיטניום. טיטניום נוטה להתפוררות מימן בסביבות שבהן מתרחשת קורוזיה כללית או קורוזיה מקומית.
④ניתן לשפר את ההתנגדות לספיגת המימן באמצעות טיפול פני השטח, כגון חמצון בטמפרטורה גבוהה, אנודיזציה וכו'.
⑤ השתמש בסגסוגת עמידה בפני קורוזיה כדי לשפר את עמידות הקורוזיה של טיטניום ולמנוע מטיטניום לספוג מימן ושבירות.
7) חל איסור מוחלט להשתמש בחומרי טיטניום במצבי כלור נוזלי וגז כלור יבש.
8) אסור בתכלית האיסור להשתמש בחומרי טיטניום במחמצת חומצה חנקתית עם תכולת לחות של פחות מ-2% או חנקן דו-חמצני חופשי גדול מ-6%.
9) יש להימנע משימוש בחומרי טיטניום בסביבות קורוזיה במתח. לא ניתן להשתמש בכל אמצעי עם נטייה לקורוזיה במתח, גם אם הוא מעט קורוזיבי לטיטניום, אך עדיין קיים סיכון לסדיקת קורוזיה במתח. חזור לסוהו כדי לראות עוד