鈦具有良好的耐蝕性、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-0.01Pd-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. 10N0. 03 O0. 15 H0. 015 | 相當于Gr1 |
| TA1 | 工業純鈦Fe0. 25 C0. 10N0. 03 O0. 20 H0. 015 | 相當于G2 |
| TA2 | 工業純鈦Fe0. 30 C0. 10N0. 05 O0. 25 H0. 015 | 相當于Gr3，廣泛應用于民用。 |
| TA3 | 工業純鈦Fe0. 40 C0. 10N0. 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. 5Mo - 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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