آلیاژ تیتانیوم TA9 (Ti-0.2Pd): خواص، مقاومت در برابر خوردگی و موارد استفاده

آلیاژ تیتانیوم TA9 (Ti-0.2Pd) چیست؟

TA9 یک گرید تیتانیوم بدون آلیاژ است که با یک افزودنی کوچک پالادیوم، اسماً 0.2 درصد وزنی اصلاح شده است. این نام در GB/T 3620.1 همراه با سایر گریدهای تیتانیوم چینی ذکر شده است، و مطابق با گریدهای تیتانیوم بدون آلیاژ پالادیوم است که در سطح بین‌المللی مشخص شده است، که در آن محدوده پالادیوم 0.12-0.25٪ تنظیم شده است و مواد به عنوان ورق، محصول، نوار و لوله مربوطه به عنوان صفحه، نوار و لوله مربوطه عرضه می‌شود. B265، ASTM B348 و ASTM B338.

افزودن پالادیوم چیزی است که این درجه را از تیتانیوم خالص تجاری جدا می کند. پالادیوم یک فلز نجیب است، بنابراین حتی چند دهم درصد پتانسیل خوردگی سطح را در جهت نجیب تغییر می دهد و لایه اکسید غیرفعال را در کاهش اسیدها که در غیر این صورت تیتانیوم بدون آلیاژ تجزیه می شود، تثبیت می کند. فلز پایه همچنان مشخصات فیزیکی را تامین می کند که در وهله اول تیتانیوم را جذاب می کند: نقطه ذوب بالا، رفتار غیر مغناطیسی، ضریب انبساط حرارتی پایین، استحکام ویژه بالا، به معنای استحکام تقسیم بر چگالی، و سختی ویژه بالا، به معنای مدول الاستیک تقسیم بر چگالی.

ترکیب شیمیایی و هم ارزی درجه

از آنجایی که محدوده پالادیوم باریک است، گرید رفتار الکتروشیمیایی ثابتی را از گرما به گرما ارائه می‌کند، که در کارخانه‌های شیمیایی که در آن امتیازات خوردگی از نرخ‌های خوردگی منتشر شده محاسبه می‌شود، اهمیت دارد.

مقاومت در برابر خوردگی در کاهش رسانه ها

محیط های خدمات اولیه برای TA9 اسید هیدروکلریک رقیق، اسید سولفوریک رقیق و اسید فسفریک رقیق هستند. در این اسیدهای کاهنده، افزودن پالادیوم پتانسیل خوردگی را به اندازه کافی افزایش می دهد تا لایه محافظ را دست نخورده نگه دارد، در حالی که تیتانیوم بدون آلیاژ ممکن است دچار حمله عمومی یا موضعی شود. این گرید همچنین به طور گسترده در تجهیزات تیتانیوم برای جلوگیری از خوردگی شکاف استفاده می شود، جایی که هندسه عرضه اکسیژن به مفصل را محدود می کند و فیلم های غیرفعال معمولاً برای تعمیر خود تلاش می کنند.

این آلیاژ علاوه بر این در برابر تهاجم زیستی{0}}مقاومت می‌کند، که آن را برای تجهیزاتی که در معرض جریان‌های فرآیند بیولوژیکی یا آلودگی خفیف قرار دارند، مناسب می‌سازد. از آنجایی که مقاومت در برابر خوردگی ناشی از افزودن آلیاژهای کوچک به جای آلیاژهای بزرگ است، خواص مکانیکی، چگالی و انبساط حرارتی نزدیک به تیتانیوم بدون آلیاژ باقی می‌ماند، بنابراین طرح‌های موجود معمولاً می‌توانند دوباره-به جای طراحی مجدد، رتبه‌بندی شوند.

خصوصیات مکانیکی و فیزیکی معمولی

استحکام کششی، نوار آنیل شده: معمولاً حداقل 345 مگاپاسکال.

قدرت تسلیم، نوار آنیل شده: معمولاً حداقل 275 مگاپاسکال.

ازدیاد طول، نوار آنیل شده: معمولاً حداقل 20٪.

مدول الاستیک: تقریباً 102 گیگا پاسکال، سفتی خاص بالا می دهد.

چگالی: تقریباً 4.51 گرم بر سانتی‌متر مکعب، استحکام ویژه بالایی می‌دهد.

نقطه ذوب: تقریباً 1668 درجه؛ این ماده مغناطیسی نیست.

ضریب انبساط حرارتی: کم، تقریباً 8.6 x 10-6 در هر K در دمای اتاق.

این مقادیر برای پالادیوم بازپخت شده{0}}دارای تیتانیوم بدون آلیاژ معمولی هستند و همیشه باید در برابر مشخصات خرید برای شکل و شرایط دقیق محصول تأیید شوند.

فرم ها، ساخت و زمینه های کاربردی

TA9 به صورت ورق، صفحه، میله، سیم و لوله تولید می‌شود و بسیار شبیه به تیتانیوم بدون آلیاژ تولید می‌شود: می‌توان آن را به صورت سرد، ماشینکاری و جوش داد، اگرچه دریافت اکسیژن و نیتروژن در حین کار گرم و جوشکاری باید حذف شود زیرا هر دو عنصر فاز آلفا را ترد می‌کنند.

مبدلهای حرارتی لوله، کندانسورها و سایر پوسته‌ها-و-تجهیزات لوله‌ای که اسیدهای کاهنده رقیق را مدیریت می‌کنند.

نخ ریسی نساجی و اجزای دقیقی که به مویرگ‌های مقاوم در برابر خوردگی- نیاز دارند.

تجهیزات فرآیند شیمیایی، مخازن و لوله های داخلی در معرض جریان های اسیدی رقیق.

اتصالات، واشرها و بست ها در سرویس کلرید که در آن خوردگی شکاف محرک طراحی است.

سوالات متداول

س: 0.2Pd در آلیاژ تیتانیوم TA9 به چه معناست؟
این بدان معناست که این گرید دارای اضافه کردن اسمی پالادیوم 0.2٪ وزنی است، با محدوده مشخص شده 0.12-0.25٪، برای بهبود مقاومت در برابر خوردگی به تیتانیوم بدون آلیاژ اضافه شده است.

س: چرا پالادیوم مقاومت به خوردگی تیتانیوم را بهبود می بخشد؟
پالادیوم یک فلز نجیب است. این پتانسیل خوردگی سطح را در جهت نجیب تغییر می دهد و فیلم اکسید غیرفعال را تثبیت می کند، بنابراین فلز در کاهش اسیدهایی که به تیتانیوم بدون آلیاژ حمله می کنند زنده می ماند.

س: آلیاژ تیتانیوم TA9 با کدام اسیدها استفاده می شود؟
عمدتاً برای اسید کلریدریک رقیق، اسید سولفوریک رقیق و اسید فسفریک رقیق، و برای تجهیزاتی که باید از خوردگی شکاف در جریان‌های حامل کلرید{0}}جلوگیری شود، مشخص شده است.

س: آیا افزودن پالادیوم خواص مکانیکی را تغییر می دهد؟
فقط در حد حاشیه. استحکام، شکل‌پذیری، سختی، چگالی و انبساط حرارتی نزدیک به تیتانیوم بدون آلیاژ می‌مانند، بنابراین مزیت اصلی عملکرد خوردگی است تا عملکرد مکانیکی.

س: TA9 در چه اشکال محصولی عرضه می شود؟
ورق، صفحه، میله، سیم و لوله، عموماً مطابق با استانداردهای بین‌المللی محصول که پالادیوم{0}} دارای تیتانیوم بدون آلیاژ را در هر یک از این اشکال پوشش می‌دهند.

س: TA9 برای چه چیزی در تجهیزات انتقال حرارت استفاده می شود؟
این یک انتخاب معمول برای مبدل های حرارتی لوله و کندانسورهایی است که اسیدهای احیا کننده رقیق را مدیریت می کنند، زیرا افزودن پالادیوم از حمله موضعی که عمر لوله های تیتانیوم ساده را کوتاه می کند، جلوگیری می کند.