工业纯钛耐腐蚀性
工业纯钛与医用纯钛
工业纯钛与医用纯钛
工业纯钛和医用纯钛都是钛金属的一种，但它们在用途、纯度和性能方面存在一些区别。
工业纯钛主要用于工业领域，如航空航天、化工、石油、电力等。
它具有较高的强度、耐腐蚀性和良好的可塑性，常用于制造航空航天器部件、化工设备、石油开采设备等。
医用纯钛则主要用于医疗领域，特别是在牙科和整形外科中应用广泛。
医用纯钛具有良好的生物相容性，不会引起人体组织的排异反应，因此被用于制造人工关节、牙科种植体、骨固定器械等医疗器械。
在纯度方面，医用纯钛的纯度要求通常比工业纯钛更高。
医用纯钛需要符合严格的生物相容性标准，以确保其在人体内的安全性和有效性。
在性能方面，医用纯钛通常具有更好的可塑性和加工性能，以便能够制造出复杂形状的医疗器械。
此外，医用纯钛还需要具有良好的耐磨性和耐腐蚀性，以确保其在使用过程中的长期稳定性。
总的来说，工业纯钛和医用纯钛虽然都是钛金属，但它们的用途、纯度和性能要求不同。
在选择使用时，需要根据具体的应用领域和需求来选择合适的钛材料。
钛的耐腐蚀性能_李晓君
·安全工程·钛的耐腐蚀性能A NTIC ORR OSIVE PROPERTIES OF TITANIUM李晓君 戚连义 姜奕阳1 前言钛是一种多用途的结构金属,随着我国钛工业的发展,在强腐蚀环境中所显示出的优异的化学稳定性和在电解质中强的自钝化能力,日益引起人们的关注,使钛及其合金产品的增加速度超过了其它金属,近十几年来,在不锈钢和镍基合金之后,石油化工企业钛制设备应用逐渐增多,尤其在尿素、氯碱、石油炼制等生产设备中大都采用钛及钛合金。
只要选材合理,大多数钛制设备的使用寿命都比较大,但钛的防护问题往往不被人们重视,由于各种因素而发生的事故也相当多,并且钛材较昂贵,制造的设备也很重要,所以在使用钛材时都非常慎重,造成设备损坏的因素大都是选材不当、设计不合理、设备制造不符合要求、使用维护和管理不当等。
因此,正确地选择材料牌号,最佳的设计及完善的制造技术,将使氢脆、缝隙腐蚀及点蚀等问题减至最低程度。
2 钛在化工介质中的耐腐蚀性2.1 硝酸硝酸是一种氧化性酸,钛在硝酸中,其表面能保持一层致密的氧化膜。
因此,钛在硝酸中有十分优良的耐腐蚀性。
钛的腐蚀率随着硝酸溶液的温度升高而增大。
温度在190～240℃、浓度在20%～70%之间,其腐蚀率最高可达10mm/a。
但在硝酸溶液中加入少量含硅化合物,可抑制高温硝酸对钛的腐蚀,例如,在40%的高温硝酸溶液中加入硅酮油后,腐蚀率可降低到几乎等于零。
也有资料介绍,在500℃以下,钛在40%～80%的硝酸溶液和蒸汽中具有高度的耐腐蚀性。
在发烟硝酸中,当含有二氧化氮在2%以上时,由于含水量不足引起强烈的放热反应,而导致爆炸。
钛与硝酸之间发生爆炸反应的可能性与硝酸中NO2和水的含量关系如图1所示。
图1 发烟硝酸的成分对钛发生爆炸可能性的影响2.2 硫酸硫酸是强还原性酸,钛对低温低浓度的硫酸溶液有一定的耐腐蚀。
在0℃时,可耐浓度达20%的硫酸腐蚀,随着酸的浓度和温度的升高,腐蚀率增加。
工业纯钛 TA1金属材料技术条件
工业纯钛TA1
化学成分
Ti
Fe
Si
C
N
H
O
GB/T 3620.1-94
基
≤0.15
≤0.10
≤0.05
≤0.03
≤0.015
≤0.15
用途
用于热交换器或凝汽器管等。
毛坯类型
无缝管或焊管
进口焊管
热轧棒材
进厂状态
退火（M）
退火
热
处理
代码
0
0
参数
GB/T3625-1995
GB/T 2965-1996
20℃
100℃
200℃
300℃
400℃
500℃
99.9%钛
250
200
150
120
100
99.2%钛
400
350
280
200
170
99.0%钛
600
450
350
270
200
高温长时性能
（TA2*）
温度
350℃
400℃
450℃
蠕变
σ10-4
σ10-5
持久
σ104
σ105
（100h）191
（100h）176
热处理
一般在退火态使用。推荐的完全退火制度为650～720℃，0.5～2h；
去应力退火制度为530～550℃，0.5～1h或470～490℃，2～4h。
焊接
氩气保护电弧焊应用较多，也可等离子焊、电阻焊、气体保护扩散焊等。
冷加工
说明
耐蚀性能
溶液
离海岸
24米海区
离海岸
240米海区
工业纯钛牌号TA1TA2
工业纯钛牌号TA1 TA2 0000钛合金的TA1和TA2是工业纯钛,主要应用于化工、造船、医疗等工作温度在350摄氏以下受力不大的耐蚀零件。
其中TA1中杂质:Fe=0.25%;C=0.1%;N=0.03%;H=0.015%;O=0.2%;其它元素=0.5%其中TA2中杂质:Fe=0.3%;C=0.1%;N=0.05%;H=0.015%;O=0.25%;其它元素=0.5%更多信息:(1)钛在空气和氧化性，中性水溶液介质中，其表面很易产生致密的氧化钛钝化膜，使钛的电极电位显著正移，大大提高了热力学稳定性。
以钝性系数来表示金属钝化后化学稳定性提高的程度，铁为0.18，镍为0.37，钼为0.49，铬为0.74，铝为0.82，而钛则为2.44。
钛在许多介质中具有比不锈钢、铝等好得多的耐蚀性。
(移动式容器还利用了钛比重轻、比强度高的特性)(2)钛不存在像铁素体钢那样的低温脆性问题，钛可以用做温度低至-269度的低温容器,但由于奥氏体不锈钢,铝,铜,等也可以用做低温容器,且比钛便宜,因此钛实际上很少用于低温固定式容器,在航空、航天中钛用做移动式低温容器，重要是利用了钛的高比强度、重轻量的特点。
(3)在海水、盐水等含氯介质中，碳素钢，低合金钢，一般不锈钢，铝耐蚀性均不好，而钛具有独特优异的耐蚀性，约有50%的钛容器用于抗含氯介质的腐蚀。
(4)由于钛的耐蚀性是由于表面氧化膜所致，因此一般的工业纯钛和钛合金在高温盐酸等强还原性介质中不耐蚀。
Ti-32Mo可耐盐酸腐蚀，但其塑性和工艺性能差，尚未列入压力加工钛材标准，也未列入本标准中作为容器用钛。
(5)钛在一定条件下的发烟硝酸、干氯气、甲醇、三氯乙烯、液态四氧化二氮，熔融金属盐，四氯化碳等介质可能产生燃烧、爆炸或应力腐蚀，使钛容器产生恶性事故，钛容器对这些介质应回避或慎用。
(6)在温度超过500度的纯氧或温度超过1200度的空气中，钛会燃烧，因此钛容器不得在接触空气和氧的情况下接触明火，以避免钛容器燃烧。
TA0,TA1,TA2,TA3性能特点工业纯钛的杂质含量较化学纯钛要多,(精)
TA0,TA1,TA2,TA3性能特点:工业纯钛的杂质含量较化学纯钛要多,因此其强度,硬度也稍高,其力学性能及化学性能与不锈钢相近,比起钛合金纯钛强度低,朔性好,可焊接,可切削加工,耐蚀性较好,在抗氧化性能方面优于奥氏体不锈钢,但耐热性较差,TA1,TA2,TA3依次杂质含量增高,机械强度,硬度依次增强,但朔性,韧性依次下降.用途举例：主要用于工作温度在350度以下，受力不大，但要求高朔性的冲压件和耐蚀结构零件，如飞机骨架，蒙皮，船用阀门，管道，海水淡化装置等，化工上的泵，冷却器，搅拌器，蒸馏塔，叶轮等及压缩机气阀，柴油发动机活塞等。
TA1，TA2由于有良好的低温韧性及低温强度，可作-253度一下低温结构材料。
Monel（蒙乃尔）合金系列产品具有高强度、高耐蚀、耐磨损的优良的物理特性。
在各种酸、碱介质中，具有使用寿命长的优点，因而广泛应用于石油化工、核工业、国防工业等尖端工业上，做为重要的零部件和其它高强度、高耐蚀、高耐磨特性的复杂环境条件下使用的行业。
Monel合金是Ni-Cu系耐蚀合金，有两种类型：加工强化型，有Monel400、404、R405等牌号；沉淀硬化型，有Monel K-500、502等牌号，常用Monel 400和K-500、Monel K-500的力学性能优于Monel 400，但耐蚀性稍差。
Monel-400是Ni-Cu固溶体的单相奥氏体合金,具有优良的耐腐蚀性能和中温强度,尤其是在中高温的强酸、强碱介质中它能表现出较好的耐蚀效果。
因此,近年来这种合金在我国的石油化工及核工业等装置的某些特殊设备制造中得到越来越多的应用. Monel合金具有较优良的耐还原性介质的腐蚀能力，在氢氟酸、碱、海水、H2S、H2SO4、H3PO4、有机酸等许多腐蚀介质中稳定性较好，尤其是在氢氟酸和碱溶液中的稳定性更为突出，仅比白金、白银逊色。
合金有一定的SCC敏感性，工作温度＜200℃。
Monel 400铜镍合金在宽温区（至1000F）具有高强度。
纯钛的基本知识
沸腾
0.005
四氯乙烯（稳定）
100%蒸气和液体
0.0005
四氯乙烯（H2O）
0.0005
三氯甲烷
0.003
三氯甲烷（H2O）
0.127
良好
三氯乙烯
99%蒸气和液体
0.00254
优良
三氯乙烯（稳定）
99
0.00254
甲醛
37
0.127
良好
甲醛（含2.5%H2SO4）
50
0.305
良好
钛金属的主要物理性能
3.2
转变潜热
千卡/克分子
678±10%
泊桑比
0.41
钛及钛合金力学性能
牌号
室温力学性能， ? 不小于
高温力学性能， ? 不小于
抗拉强度σbMPa
屈服强度σ0.2
MPa
伸长率δ5 %
收缩率ψ %
冲击值αkJ/cm2
试验温度 ℃
抗拉强度σbMPa
持久强度σ100MPa
TA1
343
275
25
50
--
?
?
5
室温/沸腾
0.000/13.01
优良/差
10
室温/—
0.230/—
良好/—
60
室温/—
0.277/—
良好/差
80
室温/—
32.660/—
差/—
95
室温/—
1.400/—
差/—
硝酸
37
室温/沸腾
0.000/<0.127
优良/优良
64
室温/沸腾
0.000/<0.127
优良/优良
工业纯钛在各种介质中的耐蚀性
钛的十大性能1 密度小,比强度高金属钛的密度为4.51g/cm3,高于铝而低于钢、铜、镍，但比强度高于铝合金和高强合金钢。
2 弹性模量低钛的弹性模量在常温时为106.4GMPa,为钢的57%。
3 导热系数小金属钛的导热系数小，是低碳钢的五分之一，铜的二十五分之一。
4 抗拉强度与其屈服强度接近钛的这一性能说明了其屈强比（抗拉强度/屈服强度）高，表示了金属钛材料在成形时塑性变形差。
由于钛的屈服极限与弹性模量的比值大，使钛成型时的回弹能力大。
5 无磁性、无毒钛是无磁性金属，在很大的磁场中也不会被磁化，无毒且与人体组织及血液有好的相溶性，所以被医疗界采用。
6 抗阻尼性能强金属钛受到机械振动、电振动后，与钢、铜金属相比，其自身振动衰减时间最长。
利用钛的这一性能可作音叉、医学上的超声粉碎机振动元件和高级音响扬声器的振动薄膜等。
7 耐热性能好新型钛合金可在600℃或更高的温度下长期使用。
8 耐低温性能好钛合金TA7（Ti-5Al-2.5Sn）,TC4(Ti-6Al-4V)和Ti-2.5Zr-1.5Mo等为代表的低温钛合金,其强度随温度的降低而提高,但塑性变化却不大。
在-196-253℃低温下保持较好的延性及韧性,避免了金属冷脆性,是低温容器,贮箱等设备的理想材料。
9 吸气性能钛是一种化学性质非常活泼的金属,在高温下可与许多元素和化合物发生反应。
钛吸气主要指高温下与碳、氢、氮、氧发生反应。
10耐腐蚀性能钛是一种非常活泼的金属，其平衡电位很低，在介质中的热力学腐蚀倾向大。
但实际上钛在许多介质中很稳定，如钛在氧化性、中性和弱还原性等介质中是耐腐蚀的。
这是因为钛和氧有很大的亲和力，在空气中或含氧的介质中，钛表面生成一层致密的、附着力强、惰性大的氧化膜，保护了钛基体不被腐蚀。
即使由于机械磨损也会很快自愈或重新再生。
这表明了钛是具有强烈钝化倾向的金属。
介质温度在315℃以下钛的氧化膜始终保持这一特性。
为了提高钛的耐蚀性，研究出氧化、电镀、等离子喷涂、离子氮化、离子注入和激光处理等表面处理技术，对钛的氧化膜起到了增强保护性作用，获得了所希望的耐腐蚀效果。
钛材耐腐蚀数据
钛材耐腐蚀数据钛材是一种具有优异耐腐蚀性能的金属材料，广泛应用于航空航天、化工、医疗器械等领域。
为了更好地了解钛材的耐腐蚀性能，以下是一些常见钛材的耐腐蚀数据，供参考。
1. 钛合金Ti-6Al-4V- 耐腐蚀性能：钛合金Ti-6Al-4V具有优异的耐腐蚀性能，能够在酸性和碱性环境中表现出色。
在常见的腐蚀介质中，如硝酸、硫酸、盐酸等，钛合金Ti-6Al-4V都能够保持较好的耐腐蚀性能。
- 腐蚀速率：在常见的腐蚀介质中，钛合金Ti-6Al-4V的腐蚀速率通常较低，能够满足大多数工业应用的要求。
具体的腐蚀速率取决于腐蚀介质的浓度、温度等因素。
- 耐蚀性能测试：常用的测试方法包括电化学测试和浸泡试验。
电化学测试可以通过测量钛合金的电位和电流来评估其耐腐蚀性能。
浸泡试验则是将钛合金样品浸泡在腐蚀介质中，观察其腐蚀情况。
2. 纯钛（TA1）- 耐腐蚀性能：纯钛具有良好的耐腐蚀性能，能够在酸性和碱性环境中表现出色。
在一些强腐蚀性介质中，如硝酸、硫酸、氢氟酸等，纯钛也能够保持较好的耐腐蚀性能。
- 腐蚀速率：纯钛的腐蚀速率通常较低，但在一些特殊环境下，如高温、高压等条件下，其腐蚀速率可能会增加。
因此，在具体应用中需要根据环境条件进行评估。
- 耐蚀性能测试：常用的测试方法包括电化学测试和浸泡试验。
电化学测试可以通过测量纯钛的电位和电流来评估其耐腐蚀性能。
浸泡试验则是将纯钛样品浸泡在腐蚀介质中，观察其腐蚀情况。
3. 钛合金Ti-3Al-2.5V- 耐腐蚀性能：钛合金Ti-3Al-2.5V具有良好的耐腐蚀性能，能够在酸性和碱性环境中表现出色。
在一些强腐蚀性介质中，如盐酸、硫酸、氨水等，钛合金Ti-3Al-2.5V也能够保持较好的耐腐蚀性能。
- 腐蚀速率：钛合金Ti-3Al-2.5V的腐蚀速率通常较低，但在一些特殊环境下，如高温、高压等条件下，其腐蚀速率可能会增加。
因此，在具体应用中需要根据环境条件进行评估。
- 耐蚀性能测试：常用的测试方法包括电化学测试和浸泡试验。
钛材耐腐蚀数据
钛材耐腐蚀数据钛材料是一种具有良好耐腐蚀性能的金属材料，广泛应用于航空航天、化工、医疗器械等领域。
为了评估钛材料的耐腐蚀性能，需要了解其在不同腐蚀介质中的表现。
以下是钛材耐腐蚀数据的详细内容。
1. 钛材料的耐腐蚀性能分类钛材料的耐腐蚀性能通常分为以下几个等级：- 优异耐腐蚀性能：在大多数腐蚀介质中表现出极佳的耐腐蚀性能，如酸、碱、盐等。
- 良好耐腐蚀性能：在一些腐蚀介质中表现出较好的耐腐蚀性能，但在某些特殊介质中可能有一定腐蚀。
- 一般耐腐蚀性能：在一些腐蚀介质中表现出一般的耐腐蚀性能，但在一些强腐蚀介质中容易受到腐蚀。
- 有限耐腐蚀性能：在一些腐蚀介质中容易受到腐蚀，需采取防腐措施。
2. 钛材料的耐腐蚀性能测试方法为了准确评估钛材料的耐腐蚀性能，通常采用以下测试方法：- 静态腐蚀试验：将钛材料置于腐蚀介质中，观察一定时间后的腐蚀情况，评估其耐腐蚀性能。
- 动态腐蚀试验：将钛材料置于流动腐蚀介质中，通过测量腐蚀速率、失重等参数，评估其耐腐蚀性能。
- 电化学腐蚀试验：通过测量钛材料在特定电位下的电流、电位等参数，评估其耐腐蚀性能。
3. 钛材料在不同腐蚀介质中的耐腐蚀性能数据下面是钛材料在一些常见腐蚀介质中的耐腐蚀性能数据，以供参考：3.1 钛材料在酸性介质中的耐腐蚀性能数据- 硝酸：在浓度为50%的硝酸中，钛材料表现出优异的耐腐蚀性能，无明显腐蚀。
- 硫酸：在浓度为98%的硫酸中，钛材料表现出良好的耐腐蚀性能，腐蚀速率仅为0.02mm/年。
- 盐酸：在浓度为37%的盐酸中，钛材料表现出一般的耐腐蚀性能，腐蚀速率为0.1mm/年。
3.2 钛材料在碱性介质中的耐腐蚀性能数据- 氢氧化钠：在浓度为10%的氢氧化钠中，钛材料表现出优异的耐腐蚀性能，无明显腐蚀。
- 氨水：在浓度为10%的氨水中，钛材料表现出良好的耐腐蚀性能，腐蚀速率仅为0.05mm/年。
3.3 钛材料在盐性介质中的耐腐蚀性能数据- 氯化钠：在浓度为10%的氯化钠溶液中，钛材料表现出一般的耐腐蚀性能，腐蚀速率为0.2mm/年。
钛的十大性能
钛的十大性能1、密度小,比强度高金属钛的密度为4.51g/cm3,高于铝而低于钢、铜、镍，但比强度位于金属之首。
2、耐腐蚀性能钛是一种非常活泼的金属，其平衡电位很低，在介质中的热力学腐蚀倾向大。
但实际上钛在许多介质中很稳定，如钛在氧化性、中性和弱还原性等介质中是耐腐蚀的。
这是因为钛和氧有很大的亲和力，在空气中或含氧的介质中，钛表面生成一层致密的、附着力强、惰性大的氧化膜，保护了钛基体不被腐蚀。
即使由于机械磨损也会很快自愈或重新再生。
这表明了钛是具有强烈钝化倾向的金属。
介质温度在315℃以下钛的氧化膜始终保持这一特性。
为了提高钛的耐蚀性，研究出氧化、电镀、等离子喷涂、离子氮化、离子注入和激光处理等表面处理技术，对钛的氧化膜起到了增强保护性作用，获得了所希望的耐腐蚀效果。
针对在硫酸、盐酸、甲胺溶液、高温湿氯气和高温氯化物等生产中对金属材料的需要，开发出钛-钼、钛-钯、钛-钼-镍等一系列耐蚀钛合金。
钛铸件使用了钛-32钼合金，对常发生缝隙腐蚀或点蚀的环境使用了钛-0.3钼-0.8镍合金或钛设备的局部使用了钛-0.2钯合金,均获得了很好的使用效果。
3、耐热性能好通常铝在150℃，不锈钢在130℃即失去了原有性能，而新型钛合金可在600℃或更高的温度下仍保持良好的机械性能。
当飞机速度达到音速的2.7倍时，飞机结构表面温度达230℃，铝合金和镁合金已不能使用，要改为钛合金。
钛的耐热性能好，它可以用于航空发动机、飞机后机身以及受发动机散热影响的部位。
4、耐低温性能好钛合金TA7（Ti-5Al-2.5Sn）,TC4(Ti-6Al-4V)和Ti-2.5Zr-1.5Mo等为代表的低温钛合金,其强度随温度的降低而提高,但塑性变化却不大。
在-196-253℃低温下保持较好的延性及韧性,避免了金属冷脆性,可把它用在液氮、液氧火箭发动机上，或在载人飞船上做超低温容器,贮箱等设备的理想材料。
5、抗阻尼性能强金属钛受到机械振动、电振动后，与钢、铜金属相比，其自身振动衰减时间最长。
纯钛产品知识点总结
纯钛产品知识点总结纯钛是一种非常优质的金属材料，具有优良的耐腐蚀性、耐磨性和良好的生物相容性，被广泛应用于航空航天、生物医药、化工等领域。
本文将对纯钛产品的知识点进行总结，包括纯钛的性质、加工工艺、应用领域等方面的内容。
一、纯钛的性质1. 化学性质纯钛具有良好的化学稳定性，能在常温下耐酸、耐碱、不发生氧化。
它对盐水、海水、苛性液等有着很好的耐蚀性，在氧化性气体中也不会发生氧化反应。
2. 物理性质纯钛具有低密度、高强度、良好的延展性和韧性。
它的密度仅为4.5g/cm3，比铁轻约60%，却具有比铁更高的强度。
另外，纯钛具有良好的塑性和可塑性，可通过加工变形成各种形状的制品。
3. 生物相容性纯钛具有良好的生物相容性，被广泛应用于人体植入材料。
它不会引起过敏反应、排斥反应和毒性反应，与人体组织和骨骼结合良好，因此在骨科手术、牙科种植等方面得到了广泛的应用。
二、纯钛的加工工艺1. 熔炼与浇铸纯钛是利用钛砂或者钛铁矿等钛原料进行冶炼熔炼，制成板材、棒材、管材等原材料。
然后再通过浇铸成型，制备不同形状和规格的钛合金零件。
2. 热加工热加工是指将原始钛材料进行加热处理，使其变软并具有可塑性，然后通过锻打、轧制等方式进行加工成形。
热加工可以提高纯钛的塑性和可塑性，有效降低其硬度，使其更容易进行成形和加工。
3. 冷加工冷加工是指在常温下对纯钛材料进行锻压、拉伸、弯曲等加工，以改变其外形和尺寸。
冷加工可以降低材料的强度和硬度，提高其延展性和韧性，对于制备复杂形状和精密零件非常有利。
4. 表面处理纯钛表面经过酸洗、酸抛倒棒、电化学抛光、阳极氧化等工艺处理，可以提高其表面光洁度和耐蚀性。
此外，纯钛也可实现涂层附着、喷涂、沉积等表面处理，使其具有更广泛的应用领域。
三、纯钛产品的应用领域1. 航空航天纯钛具有良好的强度、刚度和疲劳强度，被广泛应用于航空航天领域的飞机、导弹、航天器等结构部件和发动机零部件。
另外，纯钛还可用于制备各种航空航天工具、仪器和设备。
钛材耐腐蚀数据
钛材耐腐蚀数据一、引言钛材是一种具有优异耐腐蚀性能的金属材料，广泛应用于航空航天、化工、海洋工程等领域。
本文将详细介绍钛材的耐腐蚀性能及相关数据。
二、钛材的耐腐蚀性能钛材具有以下耐腐蚀性能：1. 抗氧化性能：钛材能够在高温下形成致密的氧化膜，有效阻止进一步的氧化反应。
2. 抗酸性能：钛材对多种酸性介质具有较高的抗腐蚀性能，包括硫酸、盐酸、硝酸等。
3. 抗碱性能：钛材对碱性介质的腐蚀性较低，能够在碱性环境下长期使用。
4. 抗盐腐蚀性能：钛材在含盐介质中具有较好的抗腐蚀性能，适用于海洋工程等领域。
5. 抗氯化物腐蚀性能：钛材对氯化物的腐蚀性较低，适用于含氯介质的工作环境。
三、钛材的耐腐蚀数据1. 钛材在不同温度下的耐酸性能：- 硫酸：在浓度为10%的硫酸中，钛材在室温下无明显腐蚀；在100℃下，腐蚀速率为0.01mm/年。
- 盐酸：在浓度为10%的盐酸中，钛材在室温下无明显腐蚀；在100℃下，腐蚀速率为0.03mm/年。
- 硝酸：在浓度为10%的硝酸中，钛材在室温下无明显腐蚀；在100℃下，腐蚀速率为0.02mm/年。
2. 钛材在不同浓度盐水中的耐盐腐蚀性能：- 浓度为3.5%的盐水中，钛材在室温下无明显腐蚀；在60℃下，腐蚀速率为0.005mm/年。
- 浓度为5%的盐水中，钛材在室温下无明显腐蚀；在60℃下，腐蚀速率为0.01mm/年。
3. 钛材在不同浓度氯化物溶液中的耐氯化物腐蚀性能：- 浓度为1%的氯化钠溶液中，钛材在室温下无明显腐蚀；在80℃下，腐蚀速率为0.02mm/年。
- 浓度为3%的氯化钠溶液中，钛材在室温下无明显腐蚀；在80℃下，腐蚀速率为0.05mm/年。
四、结论根据以上数据，钛材具有出色的耐腐蚀性能，在多种酸性、碱性、盐性和氯化物环境中都表现出较低的腐蚀速率。
这使得钛材成为许多工业领域的理想选择，特别是在要求高耐腐蚀性能的场合。
综上所述，钛材具有优异的耐腐蚀性能，能够在各种恶劣环境中保持稳定的性能。
钛材耐腐蚀数据
钛材耐腐蚀数据钛材是一种重要的金属材料，因其优异的耐腐蚀性能而被广泛应用于航空航天、化工、医疗器械等领域。
在不同的工作环境中，钛材的耐腐蚀性能会有所差异。
下面是钛材在不同腐蚀介质中的耐腐蚀数据。
1. 钛材在酸性介质中的耐腐蚀性能：- 硝酸：钛材在浓硝酸中具有良好的耐腐蚀性能，可用于创造硝酸生产设备、储罐等。
- 硫酸：钛材在浓硫酸中有较好的耐腐蚀性能，可用于创造硫酸储罐、蒸馏设备等。
- 盐酸：钛材在浓盐酸中表现出良好的耐腐蚀性能，可用于创造盐酸生产设备、储罐等。
- 磷酸：钛材在浓磷酸中具有良好的耐腐蚀性能，可用于创造磷酸生产设备、储罐等。
2. 钛材在碱性介质中的耐腐蚀性能：- 氢氧化钠：钛材在浓氢氧化钠溶液中表现出良好的耐腐蚀性能，可用于创造碱液储罐、反应釜等。
- 氨水：钛材在浓氨水中具有良好的耐腐蚀性能，可用于创造氨水储罐、输送管道等。
3. 钛材在氧化性介质中的耐腐蚀性能：- 高温氧气：钛材在高温氧气环境中表现出优异的耐腐蚀性能，可用于创造航空航天发动机部件、高温氧化设备等。
- 氯气：钛材在氯气环境中具有良好的耐腐蚀性能，可用于创造氯气制备设备、氯碱生产设备等。
4. 钛材在其他介质中的耐腐蚀性能：- 淡水：钛材在淡水中不易受到腐蚀，可用于创造淡水处理设备、水处理管道等。
- 海水：钛材在海水中具有良好的耐腐蚀性能，可用于创造海水处理设备、海洋平台结构等。
需要注意的是，钛材的耐腐蚀性能受到材料纯度、表面处理、应力等因素的影响。
在实际应用中，应根据具体工作环境选择合适的钛材牌号和表面处理方式，以确保其良好的耐腐蚀性能。
此外，钛材还具有低密度、高强度、良好的耐热性等优点，使其成为一种理想的结构材料。
在航空航天领域，钛材常用于创造飞机机身、发动机零部件等。
在化工领域，钛材常用于创造反应器、换热器等设备。
在医疗器械领域，钛材常用于创造人工关节、牙科种植体等。
总之，钛材作为一种优异的金属材料，其耐腐蚀性能在不同介质中表现出色，具有广泛的应用前景。
钛和钛合金的耐蚀性
耐蚀材料
钛旳力学性能特点
1、比强度高。（常用金属材料中最高，比镁合金还高）。用钛来 制造潜艇——钛潜艇。因为钛非常结实，能承受很高旳压力，这种 潜艇能够在深达4500米旳深海中航行。
2、高纯钛强度低，塑性好。 （纯度最高旳钛是用碘化物法制得旳，其杂质含量很低，不不小
于0.05% 。 抗拉强度一般低于255MPa，屈服强度低于170MPa，延伸率不小
（3）钝化电位区宽。（高达20V），不易产生过钝化。
（4）钝态不受氯离子破环。（对比铝旳钝化膜）
耐蚀材料 电 流 密 度
电极电位
耐蚀材料
2、钛旳表面氧化膜
（1）在大气或者水中，钛表面会自动形成氧化膜。
（2）氧化膜与基体结合力强，保护性好。
（3）氧化膜不是单一构造，随生成条件而异。 主要构造有：TiO ,TiO2 ,Ti2O3等。
物理防晒霜中旳微小 粒子一般是由二氧化 钛、氧化锌等构成。
防 晒 霜
食
二氧化钛(俗称钛白粉)是一种允许使
用
用旳食用色素,能够广泛用于食品，
色
主要做为增白剂使用 。
素
耐蚀材料
钛也被誉为“第三金属”，在有色金属旳应用中，仅次于铁、 铝和铜。在航空、航天、舰船、军工、冶金、化工、机械、电力、 海水淡化、交通运送、轻工、环境保护、医疗器械等领域，有着广 泛旳应用，并发明了巨大旳经济效益和社会效益，在国民经济发展 中有其主要旳地位和作用。
耐蚀材料
第11章 钛及钛合金旳耐蚀性
11.1 概述
耐蚀材料
钛曾经被称为稀有金属，但是实际上在地壳中储量很大。是地 球上蕴藏量占第九位之几旳钛，世界上储量超出一千万吨 旳钛矿并不稀罕。但是在应用上钛还是一种新金属。
钛阳极的优势
钛阳极的优势简介钛阳极是由纯钛材料制成的阳极，常用于电解水、电解污水、电镀等工业领域。
由于其具有许多优良的物理和化学性质，成为工业上的一种重要材料。
优势耐腐蚀性钛的耐腐蚀性非常好，这也是它成为阳极材料的主要原因之一。
其耐腐蚀性主要是由于钛表面生成一层致密的氧化钛膜，能够有效地防止阳极在电解过程中被腐蚀。
此外，钛阳极还能够抵抗酸、碱、盐等化学物质的侵蚀，同时也能够承受高温和高压的作用。
长寿命由于钛阳极的耐腐蚀性非常好，其在实际应用中寿命也相对较长。
与其他金属材料相比，钛阳极的寿命可以达到数倍甚至十数倍之多。
这一直使得钛阳极成为许多工业领域中的首选材料。
低能耗在电解水、电解污水等工业领域中，原料和能源的成本占比较高。
采用钛阳极可以有效地降低能耗成本，提高能源利用率。
根据相关研究表明，使用钛阳极较传统的阳极材料能够降低电流密度50%以上，节能效果显著。
环保钛阳极具有良好的环保性质，没有对环境和人体健康有害的物质产生，不会污染水体和土壤。
同时，由于其寿命长，减少了对自然资源的占用和浪费，符合可持续发展的要求。
应用钛阳极广泛应用于电解水、电解污水、电镀等行业，其表面可采取多种处理方式，以适应特定的电解工艺和环境条件。
在电解水中，钛阳极可以用于产氢、制氧等生产过程中，同时也可应用于水净化和废水处理中，如电解生产高氟化物废水、有机废水和电镀废水的处理。
结论钛阳极具有耐腐蚀性好、长寿命、低能耗、环保等多项优势，是工业领域中的重要材料之一。
随着环境和能源问题的加剧，钛阳极的应用前景将更加广阔。
纯钛加工知识点总结
纯钛加工知识点总结一、材料性能1. 纯钛是一种具有良好耐腐蚀性、高强度和高韧性的金属材料。
其密度约为4.5g/cm3，比重相对较小，具有良好的机械性能，是一种优良的结构材料。
2. 纯钛具有良好的耐腐蚀性，能够在酸性、碱性介质中保持稳定的性能，因此在化工、海洋工程、医疗器械等领域得到广泛应用。
3. 纯钛具有很高的强度和韧性，能够承受较大的拉伸、压缩和弯曲应力，因此可以用于制造高要求的零部件和结构件。
4. 纯钛的热膨胀系数较小，具有良好的热稳定性，适合在高温环境下使用。
5. 纯钛具有良好的加工性能，可以通过锻造、轧制、拉拔、挤压等工艺进行加工，制成各种复杂形状的零部件。
以上就是纯钛的一些基本性能，对于加工工艺和设备的选择有一定的指导意义。
二、加工工艺1. 锻造：纯钛锻造是一种常用的加工工艺，可以通过将钛板或钛坯加热至一定温度后，在压力的作用下进行形变，以改善材料的组织和性能，得到所需形状的零部件。
2. 铣削：纯钛的铣削是一种常见的机械加工方法，它可以高效地去除材料，并获得良好的表面质量。
但纯钛的铣削难度较大，需要选用适当的刀具和切削参数，以降低切削温度和提高切削速度。
3. 钻削：钛合金的钻削是一种常见的机械加工方法，可以通过旋转刀具进行材料去除，形成所需的孔洞或表面特征。
但由于纯钛具有较强的切削困难性，需要选用合适的刀具和切削参数，以保证高效的加工效果。
4. 冲压：纯钛的冲压是一种常见的加工方法，可用于制作各种薄壁结构的零部件。
冲压过程中需要考虑材料的塑性变形和表面质量的要求，选择适当的模具和工艺参数，以保证零部件的质量和精度。
5. 焊接：纯钛的焊接是一种重要的加工方法，可以将多个零部件连接在一起，形成复杂的结构。
但由于纯钛的氧化性较强，容易产生焊接缺陷，需要在焊接过程中采用适当的保护措施，以保证焊接接头的质量。
以上就是纯钛的一些常见加工工艺，对于加工设备和工艺方案的选择有一定的参考意义。
三、加工设备1. CNC机床：CNC机床是一种常见的加工设备，可以通过数控系统控制刀具的运动轨迹，并在工件上进行高精度的切削加工。
ta2工业纯钛在海水管系中的应用研究
1. 应用背景随着海洋资源的不断开发和利用，海水管系的重要性日益凸显。
海水管系作为连接海水设备的重要载体，其材料的选择至关重要。
传统的海水管系材料如碳钢、不锈钢等在海水环境中存在着腐蚀、生物附着等问题，严重影响了海水设备的使用寿命和性能。
寻找一种能够在海水环境中具有良好耐腐蚀性能的材料至关重要。
2. ta2工业纯钛的特性ta2工业纯钛具有良好的耐腐蚀性能、高强度、轻质等特点，在船舶制造、海洋工程等领域得到广泛应用。
其耐海水腐蚀性能优秀，使得ta2工业纯钛成为海水管系材料的理想选择。
3. ta2工业纯钛在海水管系中的应用研究近年来，国内外研究人员对ta2工业纯钛在海水管系中的应用进行了深入研究。
通过对ta2工业纯钛在海水管系中的使用情况、腐蚀行为、力学性能等方面进行分析和试验，得出了一系列结论。
3.1 ta2工业纯钛的腐蚀行为研究研究表明，ta2工业纯钛在海水中的腐蚀行为受到多种因素的影响，包括海水成分、温度、流速等。
透过对ta2工业纯钛在实际海水环境中的长期暴露试验以及电化学测试，研究人员发现ta2工业纯钛的腐蚀速率较低，耐海水腐蚀性能较好。
3.2 ta2工业纯钛管系的力学性能研究研究人员对ta2工业纯钛管系进行了拉伸、弯曲、冲击等力学性能测试，结果显示ta2工业纯钛管系具有良好的强度和韧性，在海水环境中具有较高的可靠性。
3.3 ta2工业纯钛管系在海水设备中的应用案例分析以某海洋评台为研究对象，对其使用的ta2工业纯钛管系进行了使用寿命、腐蚀情况等方面的分析。
结果显示，采用ta2工业纯钛管系的海水设备在海水环境中具有较长的使用寿命，腐蚀情况较轻。
4. ta2工业纯钛在海水管系中的应用前景综合上述研究成果，ta2工业纯钛在海水管系中的应用具有广阔的前景。
作为一种能够在海水环境中具有良好耐腐蚀性能的材料，ta2工业纯钛将会在海洋工程、船舶制造、海水养殖等领域得到广泛应用，为海洋产业的发展带来新的机遇和挑战。
纯钛 钛合金 强度
纯钛钛合金强度
纯钛和钛合金都是钛的不同形态，它们在强度（机械性能）方面有所不同，这主要取决于它们的化学成分、微观结构和制造工艺。
纯钛：
纯钛，也称为工业纯钛或商业纯钛，通常含有高达99. 5%的钛元素。
纯钛的强度相对较低，但它具有优良的耐腐蚀性、高比强度（强度与重量的比值）和良好的焊接性能。
纯钛的密度约为4.54 g/cm³，比钢轻约43%，但其抗拉强度通常在539 MPa左右，伸长率可达到25%。
纯钛的用途通常限于那些对耐腐蚀性要求较高但不太关注强度的应用，如化工、海水淡化等领域。
钛合金：
钛合金是由钛与其他元素（如铝、钒、铬、锰等）组成的合金。
钛合金的强度通常比纯钛高得多，因为它们通过合金化来改善其机械性能。
钛合金的密度略低于纯钛，通常在4.51 g/cm³左右，但它们的抗拉强度可以超过许多结构钢，特别是那些用于航空航天等高性能应用的钛合金。
例如，TC 4钛合金（Ti-6Al-4V）是一种常用的钛合金，它具有中等强度和良好的耐蚀性，广泛应用于紧固件、结构件和生物医学植入物等。
总的来说，钛合金因其更高的强度和良好的综合性能，在许多要求高强度和耐蚀性的应用中取代了纯钛。
然而，对于某些特定的应用，纯钛的优良焊接性能和耐腐蚀性仍然使其成为一个不可替代的选择。
纯钛的强度低
强度和耐热性。
钛合金的发展
一i-Nd系，使用温度达550℃。
英美：Ti-5.5Al-4Sn-4Zr-1Nb-0.3Mo-0.5Si合金
和Ti-6Al-2.75Sn-4Zr-0.4Nb-0.45Si合金， 使用温度可达600℃。
最高：以钛铝金属间化合物为基的Ti3Al基高温钛合金和 TiAl基高温钛合金，使用温度将可达700℃以上。
第二节
钛合金
在纯钛中加入Al、Mo、Cr、Sn、Mn、V等合金元素形 成钛合金，按退火组织可分为： α 型、β 型、α ＋β 型钛合金 分别用TA、TB、TC加顺序号表示。工业纯钛的室温组 织为α 相，因此牌号划入α 型钛合金的TA序列。
Ti-Me二元相图分类
α 型钛合金
性能：室温强度低，高温强度高；具有良好的抗氧化性、 焊接性和耐蚀性，不可热处理强化，退火态使用； 用途：用于制造500℃以下温度工作的火箭、飞船的低温 高压容器，航空发动机压气机叶片和管道、导弹燃料缸 等。TA5主要用于制造船舰零件。
第十章
第一节
第二节
钛 合 金
纯 钛
钛合金
第一节
纯
钛
性能
Ti：4.507 g/cm3，Tm：1688℃。具有同素异构转变，
≤882.5℃为密排六方结构的α 相，≥882.5℃体心立方结
构的β 相。
纯钛的强度低，但比强度高，塑性好，低温韧性好， 耐蚀性很高。钛具有良好的压力加工工艺性能，切削性能 较差。钛在氮气中加热可发生燃烧，因此钛在加热和焊接 时应采用氩气保护。
分类及用途
根据杂质含量，钛分为高纯钛（纯度达99.9%）和工
业纯钛（纯度达99.5%）。工业纯钛有三个牌号，分别用 TA＋顺序号数字1、2、3表示，数字越大，纯度越低。
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硝酸银
11
室温/—
腐蚀速度/mm/a(年) 0.000/0.002 0.000/<0.127
<0.127/<0.127 <0.127/<0.127 <0.127/<0.000 <0.127/<0.000 <0.127/<0.127 <0.127/<0.127 <0.127/<0.127 <0.127/<0.127 <0.127/<0.127 <0.127/<0.127 <0.127/<0.127 <0.127/<0.127 <0.127/<0.127 <0.127/<0.127
—/100
50
—/100
丹柠酸
25
室温/沸腾
柠脂酸
100
室温/沸腾
腐蚀速度/mm/a(年) 0.000/0.000 0.000/— 0.127/29.390 0.008/— 0.000/0.033 —/0.028 —/1.270 —/2.440 —/7.620 <0.127/<0.127 <0.127/<0.127 <0.127/<0.127
<0.127/—
耐蚀等级 优良/优良
优良/优良
优良/—
◎工业纯钛在“有机化合物”介质中的耐蚀性：
介质
苯（含微量 HCl、NaCl）
四氯化碳
四氯乙烯（稳定）
有 四氯乙烯（H2O）
机
三氯甲烷
化
合 三氯甲烷（H2O）
物
三氯乙烯
三氯乙烯（稳定）
甲醛
甲醛（含 2.5%H2SO4）
浓度（质量分数）（%） 蒸气与液体 蒸气与液体
100%蒸气和液体 100%蒸气和液体 100%蒸气和液体
99%蒸气和液体 99 37 50
温度/℃ 80
沸腾 沸腾 沸腾 沸腾 沸腾 沸腾 沸腾 沸腾 沸腾
腐蚀速度/mm/a(年) 0.005 0.005 0.0005 0.0005 0.003 0.127 0.00254 0.00254 0.127 0.305
工业纯钛在各种介质中的耐蚀性
◎工业纯钛在“无机酸”介质中的耐蚀性：
介质
浓度（质量分数）（%）
1
5
盐酸
10
20
35
5
10
硫酸
60
80
无
95
机
37
酸
硝酸
64
95
10
磷酸
30
50
铬酸
20
1:3 硝酸+盐酸
3:1
7:3 硝酸+硫酸
4:6
温度/℃ 室温/沸腾 室温/沸腾 室温/沸腾
室温/— 室温/— 室温/沸腾 室温/— 室温/— 室温/— 室温/— 室温/沸腾 室温/沸腾 室温/— 室温/沸腾 室温/沸腾 室温/— 室温/沸腾 室温/沸腾 室温/— 室温/— 室温/—
◎工业纯钛在“无机盐溶液”介质中的耐蚀性：
介质
浓度（质量分数）（%） 温度/℃
氯化铁
40
室温/95
氯化亚铁
30
室温/沸腾
氯化亚铅
10
氯化亚铜
50
氯化铵
10
氯化钙
10
无 氯化铝
25
机 氯化镁
10
盐 氯化镍
5-10
溶 氯化钡
20
液 硫酸铜
20
硫酸铵
20℃饱和
硫酸钠
50
硫酸亚铅
20℃饱和
10 硫酸亚铜
30
◎工业纯钛在“碱溶液”介质中的耐蚀性：
介质
浓度（质量分数）（%）
10
20 氢氧化钠
50
73
碱
10
溶
液 氢氧化钾
25
50
氢氧化铵
28
碳酸钠
20
阿摩尼亚
20
温度/℃ —/沸腾 室温/沸腾 室温/沸腾 —/沸腾 —/沸腾 —/沸腾 30/沸腾 室温/— 室温/沸腾 室温/—
腐蚀速度/mm/a(年) —/0.020
<0.127/<0.127 0.0040/0.127
<0.127/— <0.127/— <0.127/—
◎工业纯钛在“有机酸”介质中的耐蚀性：
介质
浓度（质量分数）（%） 温度/℃
醋酸
100
室温/沸腾
蚁酸
50
室温/—
草酸
5
室温/沸腾
10
室温/—
有
乳酸
机
酸 甲酸
10
室温/沸腾
25
—/沸腾
10
—/沸腾
25
耐蚀等级 优良/良好 优良/差 良好/差
差/— 差/— 优良/差 良好/— 良好/差 差/— 差/— 优良/优良 优良/优良 优良/— 优良/差 优良/差 优良/— 优良/优良 优良/优良 优良/— 优良/— 优良/—
耐蚀等级 优良/优良 优良/—
良好/差 优良/— 优良/优良 —/优良 —/良好
—/差 —/差 优良/优良 优良/优良 优良/优良
<0.127/<0.127 <0.0025/0.0508
—/0.127 —/<0.127 —/0.305 0.000/2.743 0.0025/— <0.127/<0.127 0.0708/—
耐蚀等级 —/优良 优良/优良 优良/优良 —/良好 —/优良 —/良好 优良/差 优良/— 优良/优良 优良/—
腐蚀速度/mm/a(年) 0.000/0.345 0.000/6.530 0.175/40.87 1.340/— 6.660/— 0.000/13.01 0.230/— 0.277/— 32.660/— 1.400/— 0.000/<0.127 0.000/<0.127 0.0025/— 0.000/6.400 0.000/17.600 0.097/—
耐蚀等级 优良