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    化工用鈦材的中美標準對比及評述

    發布日期:2020-09-09  瀏覽次數:278
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      具有良好的耐蝕性、密度小、強度高的特性 , 得到廣泛應用。但工業純鈦還存在諸如縫隙腐蝕 ,不耐還原性酸 , 含固體顆粒物料的沖蝕 , 高溫強度低 , 蠕變 , 氧化與氫化等問題 , 曾經發生過早期損傷事 故。為此我國根據美、日、俄等國信息進行仿制與創新 , 研制了 Ti - 0. 2Pd , Ti - 0. 3Mo - 0. 8Ni , Ti - 2Ni , Ti - 15Mo , Ti - 32Mo 等耐蝕鈦合金 , 并以管、板、棒、 絲、鍛件與鑄件成功地應用于CPI(石油化學工業) 設備與部件中。加入 WTO 后 , 我國鈦工業面臨著嚴峻的國際競爭 ,鈦材的國標 ( GB) 也應與國外先進標準接軌。
      鈦及鈦合金標準
      目前鈦材的國際標準 ( ISO) 數量較少 ,而美國標準因技術含量較高被廣泛接受。美國鈦材標準體系CPI常用 ASTM。我國鈦材國際以滿足民用為主 ,兼顧軍用 ,采標對象主要是 ASTM。
      鈦材的 GB 與 ASTM標 準體系既有共同之處 ,又各具特色。表 1 為 ASTM鈦 及鈦合金牌號 , 表 2 為 GB 鈦及鈦合金牌號 , 表 3 為 鈦材 GB 與 ASTM標準構成情況對比。

    鈦及鈦合金
    牌號
    主要成分( %)
    主要特點與應用
    Gr1
    工業純鈦Fe0. 20 C0. 08
    N0. 03 O0. 18 H0. 015
    純鈦中強度最低,塑性最好,用于深加工及高度加工成形的板帶材,如板式換熱器。
    Gr2
    工業純鈦Fe0. 30 C0. 08
    N0. 03 O0. 25 H0. 015
    強度高塑性好,CPI應用廣泛,
    如管式換熱器、容器、管子
    Gr3
    工業純鈦Fe0. 30 C0. 08
    N0. 05 O0. 35 H0. 015
    強度比G2稍高,塑性稍低用于焊接管道、容器
    Gr4
    工業純鈦Fe0. 50 C0. 08
    N0. 05 O0. 40 H0. 015
    純鈦中強度最高,用于宇航部件CPI-般不用
    Gr5
    Ti-6Al-4VFe0.30 C0.08 N0.05 O0. 20 H0.015
    可熱處理強化,強度很高,a-β合金較好的耐溫性,耐蝕性稍次于工業純鈦,用于宇航艦船,CPI用王旋轉部件軸離心機透平機部件。
    Gr6
    Ti - 5Al - 2. 5Sn
    α合金,耐蝕性稍次于工業純鈦,適用于425 °C以下有一-定強度要求的零部件,主要用于飛機部件也用干高溫強度的化工設備
    Gr7
    Ti - 0. 15pd 以Cr2為基
    物機性能同G2,抗縫蝕性能提高到260°C,抗還原性稀酸性能提高,應用包括G2全部領域以及密封面等易產生縫隙及結垢部件
    Gr9
    Ti - 3Al - 2. 5V
    強度高,但比G5低,耐蝕性稍次于工業純鈦,主要用于宇航,海洋,CPI用于旋轉部件、管道、緊固件
    Gr10
    Ti-11. 5Mo-6Zr-4.5Sn
    強度高,但比G5低,主要用于宇航部件B合金、抗熱鹽SCC。
    Gr11
    Ti- 0.15pd以Gr1為基
    物機性能同G1,用于深加工的耐蝕,抗縫蝕設備與部件
    Gr12
    Ti-0. 3Mo-0. 8Ni
    強度介于G3與G4之間,但耐溫性較高,耐蝕性、抗縫蝕性高于工業純鈦,但次于G7,可代G7用干易產生縫蝕部件或用于350°C以下要求耐蝕與強度部件.
    Gr13
    Ti - 0. 5    Ni - 0. 05
    Ru Fe0. 20   O0. 10
    可代替G7,G11 ,用于抗縫蝕,
    抗稀還原性酸設備與部件。
    Gr14
    Ti - 0. 5    Ni - 0. 05
    Ru Fe0. 30   O0. 15
    同上,強度較Gr13高
    Gr15
    Ti - 0. 5    Ni - 0. 05
    Ru Fe0. 30   O0. 25
    同上,強度較G14高
    Gr16
    Ti - 0. 05Pd 以Gr2為基
    物機性能同G2,節Pd,應用同G7
    Gr17
    Ti - 0. 05Pd 以Gr1為基
    物機性能同G1, 節Pd ,應用于G11
    Gr18
    Ti-3Al-2.5V-0.05Pd
    以Gr9為基
    物機性能同G9,用于高強度,且較高溫度,較高酸度抗蝕環境的設備與部件。
    Gr19
    Ti-3.5Al-4Mo-6Cr-8V-4Zr-0.05Pd
    β合金,抗蝕性佳,強度高,用于艦船。
    Gr20
    Ti-3.5Al-4Mo-6Cr-8V-4Zr
    β合金,強度高,一定的耐蝕性,抗疲勞性好,用于油氣開采的彈簧材料及其它部件。
    Gr21
    Ti-3Al-15Mo-0.2Si-2.5Nb-0.05Pd
    β合金,抗蝕性佳,抗氧化性,抗蠕變,可用于700°C高強度設備部件
    Gr23
    Ti - 6Al - 4V EL1
    超間隙元素級,用于低溫,抗SCC的設備部件,如海底管道鉆井立管。
    Gr24
    Ti - 6Al - 4V - 0. 05Pd
    以Gr5為基
    物機性能同G5,用于高溫高強度高抗蝕性環境的設備與部件。
    Gr25
    Ti-6Al-4V-0.5Ni-0.05Pd
    同上
    Gr26
    Ti - 0. 10Ru 以Gr2為基
    物機性能同G2,以Ru代Pd,用途同G7。
    Gr27
    Ti - - 0. 10Ru 以Gr1為基
    物機性能同Gr1,以Ru代Pd,用途同G11
    Gr28
    Ti - 3Al - 2. 5V - 0. 10Ru 以Gr9為基
    物機性能同G9,用途同G18
    Gr29
    Ti - 6Al - 4VELI - 0. 10Ru 以Gr23為基
    物機性能同G23,用于低溫,抗縫蝕,抗SCC的設備部件。
    Gr30
    Ti - 0. 05Pd - 0. 4Co
    物機性能同G1,用途同Gr17,但耐蝕性更好。
    Gr31
    Ti - 0. 05Pd - 0. 4Co
    物機性能同G2,用途同G16,但耐蝕性更好。
    Gr33
    Ti-0.4Ni-0.15Cr-0.01
    Pd-0.03RuFe0.20 O0.10
    加Cr,節Pd ,Ru,抗縫蝕、抗稀還原性酸同Gr7、G11,用途同Gr7、G11。
    Gr34
    Ti-0.4Ni-0.15Cr-0.01
    Pd-0. 03RuFe0.30O0.15
    同上,強度稍高于G33。
    GB 鈦及鈦合金
    牌號
    主要成分( %)
    主要特點與應用
    TA0
    工業純鈦Fe0. 15 C0. 10
    N0. 03 O0. 15 H0. 015
    相當于Gr1
    TA1
    工業純鈦Fe0. 25 C0. 10
    N0. 03 O0. 20 H0. 015
    相當于G2
    TA2
    工業純鈦Fe0. 30 C0. 10
    N0. 05 O0. 25 H0. 015
    相當于Gr3,廣泛應用于民用。
    TA3
    工業純鈦Fe0. 40 C0. 10
    N0. 05 O0. 30 H0. 015
    相當于Gr4
    TA4
    Ti - 3Al
    定強度高塑合金 、航空部件。
    TA5
    Ti - 4Al - 0. 005B
    定強度高塑合金、艦船部件。
    TA6
    Ti - 5Al
    中強合金、航空部件。
    TA7
    Ti - 5Al - 2. 5SnELI
    超低間隙元素級、低溫合金。
    TA7ELI
    Ti - 5Al - 2. 5SnELI
    超低間隙元素級、低溫合金。
    TA9
    Ti - 0. 2pd
    相當于G7,耐蝕合金。
    TA10
    Ti - 0. 3Mo - 0. 8Ni
    相當于G12 ,耐蝕合金。
    TB2
    Ti - 5Mo - 5V - 8Cr - 3Al
    高強高韌合金,航空部件。
    TB3
    Ti - 3. 5Al - 10Mo - 8V - 1Fe
    高強高韌合金,航空部件。
    TB4
    Ti - 4Al - 7Mo - 10V - 2Fe - 1Zr
    高強高韌合金,航空部件。
    TC1
    Ti - 2Al - 1. 5Mn
    定強度高塑合金,航空部件。
    TC2
    Ti - 4Al - 1. 5Mn
    .定強度高塑合金,航空部件。
    TC3
    Ti - 5Al - 4V
    高強韌合金,航空部件。
    TC4
    Ti - 6Al - 4V
    相當于Gr5,廣泛應用于
    航空、民用。
    TC6
    Ti - 6Al - 1. 5Cr - 2. 5
    Mo - 0. 5Fe - 0. 3Si
    熱強合金,航空部件。
    TC9
    Ti - 6. 5Al - 3. 5Mo - 2. 5Sn - 0. 3Si
    熱強合金,航空部件。
    TC10
    Ti - 6Al - 6V - 2Sn - 0. 5Cu - 0. 5Fe
    熱強合金 ,航空部件、火炮。
    TC11
    Ti - 6. 5Al - 3. 5Mo - 1. 5Zr - 0. 3Si
    熱強合金 ,航空部件。
    TC12
    Ti - 5Al - 4Mo - 4Cr - 2Zr - 2Sn - 1Nb
    熱強合金 ,航空部件。

     

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