工業(yè)純鈦是一種熱力學(xué)不穩(wěn)定的金屬。如果可以通過溶解產(chǎn)生Ti2+,則鈦離子化的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢為-1.63V,這使鈦可溶于水并釋放氫。然而,在各種腐蝕性介質(zhì)中,鈦具有很強(qiáng)的耐腐蝕性,鈦方管廠家因?yàn)殁伨哂泻軓?qiáng)的鈍化作用。它的鈍化度超過了鈷,鎳和不銹鋼的鈍化度。在眾多活性介質(zhì)中,尤其是氧化性介質(zhì)、氯化物介質(zhì)中,具有優(yōu)異的耐腐蝕性,但鈦在硫酸和鹽酸中的穩(wěn)定性較差。為了解決常規(guī)鈦及鈦合金對硫酸、鹽酸等還原性介質(zhì)的耐蝕性差的問題,在鈦合金中加入鉬(10%~32%)可以大大提高鈦合金對還原性介質(zhì)的耐蝕性。鉬含量越高,耐腐蝕性越好,但冶煉和加工難度越大。合金的強(qiáng)化是其主要性能,對其應(yīng)用有一定的影響。鈦鉬合金比純鈦更適合鋼煙囪的腐蝕防護(hù)。Ti-20MO及以上的Ti-Mo合金可以滿足要求,而且由于抗氯化物能力強(qiáng),特別適合采用海水脫硫的電廠。鉬含量越高,耐腐蝕性越好,但冶煉和加工難度越大。主要性能是合金的強(qiáng)化,在一定程度上影響合金的應(yīng)用。Ti-Mo合金的耐腐蝕性如表2所示。鈦鉬合金比純鈦更適合鋼煙囪的腐蝕防護(hù)。Ti-20MO及以上的鈦鉬合金可以滿足要求,并且由于它們具有很強(qiáng)的耐氯化物性能,因此特別適用于使用海水脫硫的發(fā)電廠。鉬含量越高,耐腐蝕性越好,但冶煉和加工難度越大。鈦方管廠家的產(chǎn)品主要性能是合金的強(qiáng)化,在一定程度上影響合金的應(yīng)用。Ti-Mo合金的耐腐蝕性如表2所示。鈦鉬合金比純鈦更適合鋼煙囪的腐蝕防護(hù)。Ti-20MO及以上的鈦鉬合金可以滿足要求,并且由于它們具有很強(qiáng)的耐氯化物性能,因此特別適用于使用海水脫硫的發(fā)電廠。Ti-Mo合金的耐腐蝕性如表2所示。鈦鉬合金比純鈦更適合鋼煙囪的腐蝕防護(hù)。Ti-20MO及以上的鈦鉬合金可以滿足要求,并且由于它們具有很強(qiáng)的耐氯化物性能,因此特別適用于使用海水脫硫的發(fā)電廠。鈦鉬合金比純鈦更適合鋼煙囪的腐蝕防護(hù)。Ti-20MO及以上的Ti-Mo合金可以滿足要求,而且由于抗氯化物能力強(qiáng),特別適合采用海水脫硫的電廠。
醫(yī)學(xué)鈦在口腔上的應(yīng)用:科研人員在單側(cè)耳聾人群中測試了該裝置。一項(xiàng)研究證實(shí),該裝置舒適的穿著,對牙齒無害,并提高了對噪音環(huán)境中語言的理解。研究者們計(jì)劃較早在2010年向美國食品和藥物管理局提交他們的研究結(jié)果和申請?jiān)S可。如果鈦方管廠家一切都按計(jì)劃進(jìn)行,鈦方管廠家將該設(shè)備將于2010年下半年投入市場,這將給數(shù)百萬聾人帶來好處。單側(cè)耳聾的人,很難判斷聲音的確切來源,他們過馬路時(shí)非常危險(xiǎn),在吵鬧的房間里聽別人的談話也很困難。位于美國加利福尼亞州的圣馬特奧耳鳴研究中心發(fā)明了纏繞在牙齒上的小裝置,接受放在耳聾中的微型麥克風(fēng)的聲音信息,轉(zhuǎn)換為振動(dòng)信號。震動(dòng)信號通過牙齒和下頜傳到健耳的耳蝸,再傳到大腦產(chǎn)生立體聽覺。這種骨傳導(dǎo)的聽覺傳達(dá)樣本是普通人聽自己聲音的方式,一些助聽裝置也通過骨傳導(dǎo)將聲音傳達(dá)給耳蝸,但有些需要鉆頭骨放置鈦棒,有些需要戴麻煩的耳機(jī)。通常的助聽器簡單地?cái)U(kuò)大空氣傳導(dǎo)的聲音,然后傳入耳朵。
世界上主要有八個(gè)鈦生產(chǎn)國,按美國、俄羅斯、日本、中國、英國、法國、德國、意大利排名。近年來,受包括中國、日本在內(nèi)的亞洲各國經(jīng)濟(jì)增長的拉動(dòng),特別是以中國為核心的石化、軍工等行業(yè)用鈦量的快速增長,世界鈦材的需求量迅速增加。每年以兩位數(shù)的幅度增長。美國是世界上鈦需求量較大的國家。也是生產(chǎn)大國,2012年產(chǎn)量超過3.5萬噸;俄羅斯鈦材產(chǎn)量居全球第2位,2012年產(chǎn)量在3.0萬t左右;中國鈦方管廠家2012年生產(chǎn)鈦材約2.8萬t,且2013年有望突破3.0萬t;日本2012年的產(chǎn)量也達(dá)到了1.9萬t左右;歐洲近兩年鈦材的產(chǎn)量變化不大。但是,與發(fā)達(dá)國家在鈦材料深加工和應(yīng)用方面的優(yōu)勢相比,國內(nèi)鈦材料的發(fā)展相對廣泛,大部分仍停留在原材料或粗品的加工上。鈦方管廠家生產(chǎn)的少量技術(shù)含量高的成品主要用于軍工產(chǎn)品,由于成本等原因無法廣泛推廣到民用領(lǐng)域。在國外,如英國IMI公司研制的M1834合金、美國Timet公司研制的Ti-1100鈦合金等鈦合金系列均己成為先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)上的主要材料。TIMT公司的ExhaustXT合金、KoBESTEEL公司的Ti-1.2ASN合金以及NIPPONSTEEL公司的TI-lCu-0.5Nb合金等,由于室溫塑性和高溫抗氧化性能較好,已陸續(xù)應(yīng)用于汽車排氣系統(tǒng)。
一、偏析型缺陷,除β偏析、β斑、富鈦偏析和條狀α偏析外,較危險(xiǎn)的是間隙型α穩(wěn)定偏析(I型α偏析),鈦方管廠家的產(chǎn)品其周圍常伴有細(xì)孔、裂紋,含氧、氮等氣體,脆性較大。富鋁型α穩(wěn)定偏析(II型α偏析)也伴有裂紋和脆性,構(gòu)成危險(xiǎn)缺陷。二、夾雜物是由高熔點(diǎn)和高密度金屬夾雜物引起的缺陷,鈦方管廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品是由鈦合金成分中的高熔點(diǎn)、高密度元素熔化不充分而留在基體中(如鉬夾雜物)形成的,也有冶煉原料(特別是回收料)中混入的硬質(zhì)合金工具碎片或電極焊接工藝不當(dāng)(鈦合金冶煉一般采用真空自耗電極重熔法),如鎢極電弧焊,留下鎢夾雜物、鈦夾雜物等高密度夾雜物。夾雜物的存在很容易導(dǎo)致裂紋的發(fā)生和擴(kuò)展,因此不存在缺陷(例如,在蘇聯(lián)1977年的數(shù)據(jù)中,為了對鈦合金進(jìn)行X射線檢測,必須記錄直徑為0.3-0.5mm的高密度夾雜物)。三、殘余縮孔引起的缺陷,見實(shí)例。四、孔洞,孔不一定是單一的,也可能是多個(gè)密集的,這將加速低周疲勞裂紋的擴(kuò)展速度,導(dǎo)致提前疲勞破壞。五、裂紋主要指鍛造裂紋。鈦基體的粘度大,流動(dòng)性差,導(dǎo)熱性差,因此在鍛造變形過程中,由于表面摩擦力大,內(nèi)部變形不均勻明顯,內(nèi)外溫差大等原因,容易在鍛件內(nèi)部產(chǎn)生剪切帶(應(yīng)變線),嚴(yán)重時(shí)會引起裂紋,其取向通常是沿著較大變形應(yīng)力方向。六、過熱引起的缺陷鈦合金的導(dǎo)熱性較差,除了鍛造或原材料加熱不當(dāng)外,由于鍛造過程中變形的熱效應(yīng),容易引起過熱。
鈦盤管的焊接,焊縫工藝評定試驗(yàn)和腐蝕試驗(yàn)合格后,方可施焊產(chǎn)品。依據(jù)焊接工藝評定編制焊接工藝規(guī)程,鈦方管廠家依據(jù)焊接工藝規(guī)程的參數(shù)及要求進(jìn)行盤管的焊接。由于盤管較長,拼焊時(shí)比較重,手動(dòng)旋轉(zhuǎn)比較困難,所以盤管可以放在可旋轉(zhuǎn)的支撐輪上,可以旋轉(zhuǎn)焊接。同時(shí)先采用7根直鈦管一組進(jìn)行組焊后一道焊接,焊接時(shí)分兩層,打底焊時(shí)管內(nèi)通純氬氣進(jìn)行保護(hù)(先通氬10~15min,將管內(nèi)的空氣排凈才可以焊接),焊接處管外用保護(hù)罩進(jìn)行保護(hù),待焊的焊口用膠帶密封住,鈦方管廠家將管口用膠帶密封并插入氬氣管通氬氣,最后一個(gè)管口膠帶密封,并打幾個(gè)小孔,以便排除空氣和氬氣。所有焊接口焊接底部焊接后進(jìn)行蓋面焊接,蓋面焊接時(shí)保護(hù)管內(nèi)的水,注意水必須填充管內(nèi),防止管內(nèi)留有空氣,管外用保護(hù)罩通過氬氣。焊接時(shí),鈦管的溫度必須隨時(shí)控制在200℃以下。
鈦材質(zhì)的性能,因?yàn)殁伜辖鹪谖锢怼⒒瘜W(xué)、力學(xué)、耐腐蝕等方面都是優(yōu)良的。和工藝性能,鈦方管廠家在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中不可能盲目套用常用黑色金屬和其他有色金屬設(shè)備的結(jié)構(gòu)。鈦和鈦合金的力學(xué)性能與鋼不同,鈦材屈強(qiáng)比高,塑性變性范圍狹窄,冷沖壓和冷彎事件反彈大,鈦制設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單,同時(shí)良好的結(jié)構(gòu)也容易清洗焊接頭附近的表面,用氣體保護(hù)焊接。鈦可以焊接錯(cuò)誤的金屬、鎳、負(fù)荷、鉛金屬,焊后不會產(chǎn)生脆性,這也是由于這些金屬在鈦中的溶解性。但是鈦和鋼等金屬的互熔特性較差,鈦等金屬不能直接焊接。連接只能通過粘接、焊接、爆炸焊接和螺栓連接鈦的沖擊韌性和斷裂韌性較差,鈦方管廠家在設(shè)計(jì)中應(yīng)保持結(jié)構(gòu)的連續(xù)性和焊接接頭的光滑性,避免應(yīng)力集中;鈦的塑性變形范圍窄,存在明顯的加工硬化現(xiàn)象。因此,鈦件的彎曲和翻邊通常采用較大的彎曲半徑和較小的管膨脹率。純鈦在氯化物溶液中易產(chǎn)生裂縫腐蝕,但裂縫腐蝕與溫度、氯濃度、ph值和裂縫大小密切相關(guān)。