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。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。

钛的三大功能

功能材料是以物理性能为主的工程材料，即在电、磁、声、光、热等方面具有的特殊性质，或在其作用下表现出特殊功能的材料。对钛和钛合金的研究已发现其有三种特殊功能有应用前途。

1、记忆功能

钛-镍合金在一定环境温度下具有单向、双向和全方位的记忆效应，被公认是最佳记忆合金。在工程上做管接头用于战斗机的油压系统；石油联合企业的输油管路系统；直径0.5mm丝做成的直径500mm抛物网状天线用于宇航飞行器上；在医学工程上用于制作鼾症治疗；制成螺钉用于骨折愈合等。上述应用均获得了明显效果。

2 、超导功能

铌-钛合金在温度低于临界温度时，呈现出零电阻的超导功能。

3、贮氢功能

钛-铁合金具有吸氢的特性，把大量的氢安全的贮存起来，在一定的环境中又把氢释放出来。这在氢气分离、氢气净化、氢气贮存及运输、制造以氢为能源的热泵和蓄电池等方面应用很有前途。

工业纯钛在各种介质中的耐蚀性

注：1.耐蚀等级分为三级：优良——耐蚀，腐蚀速度在0.127mm/a以下。良好——中等耐蚀，腐蚀速度在0.127-1.27mm/a之间。差——不耐蚀，腐蚀速度在1.27mm/a以上。

2．纯钛在大多数介质中，特别是在中性、氧化性介质和海水中有高的耐蚀性。钛在海水中的耐蚀性比铝合金、不锈钢和镍合金还高，在工业、农业和海洋环境的大气中，虽然数年，表面也不变色。氢氟酸、硫酸、盐酸、正磷酸以及某些热的浓有机酸对钛的腐蚀较大（见上表），其中氢氟酸不论浓度、温度高低，对钛都有很高的腐蚀作用。钛对各种浓度的硝酸和铬酸的稳定性高，在碱溶液和大多数有机酸、无机盐溶液中的耐蚀性也很高。

3．钛不发生局部腐蚀和晶间腐蚀，腐蚀是均匀进行的。

4．钛合金的耐蚀性与工业纯钛相近，这一点是钛合金能在化工和造船工业获得广泛应用的原因。