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化工用钛材的中美标准对比及评述

发布日期:2020-09-09  浏览次数:107
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  具有良好的耐蚀性、密度小、强度高的特性 , 得到广泛应用。但工业纯钛还存在诸如缝隙腐蚀 ,不耐还原性酸 , 含固体颗粒物料的冲蚀 , 高温强度低 , 蠕变 , 氧化与氢化等问题 , 曾经发生过早期损伤事 故。为此我国根据美、日、俄等国信息进行仿制与创新 , 研制了 Ti - 0. 2Pd , Ti - 0. 3Mo - 0. 8Ni , Ti - 2Ni , Ti - 15Mo , Ti - 32Mo 等耐蚀钛合金 , 并以管、板、棒、 丝、锻件与铸件成功地应用于CPI(石油化学工业) 设备与部件中。加入 WTO 后 , 我国钛工业面临着严峻的国际竞争 ,钛材的国标 ( GB) 也应与国外先进标准接轨。
  钛及钛合金标准
  目前钛材的国际标准 ( ISO) 数量较少 ,而美国标准因技术含量较高被广泛接受。美国钛材标准体系CPI常用 ASTM。我国钛材国际以满足民用为主 ,兼顾军用 ,采标对象主要是 ASTM。
  钛材的 GB 与 ASTM标 准体系既有共同之处 ,又各具特色。表 1 为 ASTM钛 及钛合金牌号 , 表 2 为 GB 钛及钛合金牌号 , 表 3 为 钛材 GB 与 ASTM标准构成情况对比。

钛及钛合金
牌号
主要成分( %)
主要特点与应用
Gr1
工业纯钛Fe0. 20 C0. 08
N0. 03 O0. 18 H0. 015
纯钛中强度最低,塑性最好,用于深加工及高度加工成形的板带材,如板式换热器。
Gr2
工业纯钛Fe0. 30 C0. 08
N0. 03 O0. 25 H0. 015
强度高塑性好,CPI应用广泛,
如管式换热器、容器、管子
Gr3
工业纯钛Fe0. 30 C0. 08
N0. 05 O0. 35 H0. 015
强度比G2稍高,塑性稍低用于焊接管道、容器
Gr4
工业纯钛Fe0. 50 C0. 08
N0. 05 O0. 40 H0. 015
纯钛中强度最高,用于宇航部件CPI-般不用
Gr5
Ti-6Al-4VFe0.30 C0.08 N0.05 O0. 20 H0.015
可热处理强化,强度很高,a-β合金较好的耐温性,耐蚀性稍次于工业纯钛,用于宇航舰船,CPI用王旋转部件轴离心机透平机部件。
Gr6
Ti - 5Al - 2. 5Sn
α合金,耐蚀性稍次于工业纯钛,适用于425 °C以下有一-定强度要求的零部件,主要用于飞机部件也用干高温强度的化工设备
Gr7
Ti - 0. 15pd 以Cr2为基
物机性能同G2,抗缝蚀性能提高到260°C,抗还原性稀酸性能提高,应用包括G2全部领域以及密封面等易产生缝隙及结垢部件
Gr9
Ti - 3Al - 2. 5V
强度高,但比G5低,耐蚀性稍次于工业纯钛,主要用于宇航,海洋,CPI用于旋转部件、管道、紧固件
Gr10
Ti-11. 5Mo-6Zr-4.5Sn
强度高,但比G5低,主要用于宇航部件B合金、抗热盐SCC。
Gr11
Ti- 0.15pd以Gr1为基
物机性能同G1,用于深加工的耐蚀,抗缝蚀设备与部件
Gr12
Ti-0. 3Mo-0. 8Ni
强度介于G3与G4之间,但耐温性较高,耐蚀性、抗缝蚀性高于工业纯钛,但次于G7,可代G7用干易产生缝蚀部件或用于350°C以下要求耐蚀与强度部件.
Gr13
Ti - 0. 5    Ni - 0. 05
Ru Fe0. 20   O0. 10
可代替G7,G11 ,用于抗缝蚀,
抗稀还原性酸设备与部件。
Gr14
Ti - 0. 5    Ni - 0. 05
Ru Fe0. 30   O0. 15
同上,强度较Gr13高
Gr15
Ti - 0. 5    Ni - 0. 05
Ru Fe0. 30   O0. 25
同上,强度较G14高
Gr16
Ti - 0. 05Pd 以Gr2为基
物机性能同G2,节Pd,应用同G7
Gr17
Ti - 0. 05Pd 以Gr1为基
物机性能同G1, 节Pd ,应用于G11
Gr18
Ti-3Al-2.5V-0.05Pd
以Gr9为基
物机性能同G9,用于高强度,且较高温度,较高酸度抗蚀环境的设备与部件。
Gr19
Ti-3.5Al-4Mo-6Cr-8V-4Zr-0.05Pd
β合金,抗蚀性佳,强度高,用于舰船。
Gr20
Ti-3.5Al-4Mo-6Cr-8V-4Zr
β合金,强度高,一定的耐蚀性,抗疲劳性好,用于油气开采的弹簧材料及其它部件。
Gr21
Ti-3Al-15Mo-0.2Si-2.5Nb-0.05Pd
β合金,抗蚀性佳,抗氧化性,抗蠕变,可用于700°C高强度设备部件
Gr23
Ti - 6Al - 4V EL1
超间隙元素级,用于低温,抗SCC的设备部件,如海底管道钻井立管。
Gr24
Ti - 6Al - 4V - 0. 05Pd
以Gr5为基
物机性能同G5,用于高温高强度高抗蚀性环境的设备与部件。
Gr25
Ti-6Al-4V-0.5Ni-0.05Pd
同上
Gr26
Ti - 0. 10Ru 以Gr2为基
物机性能同G2,以Ru代Pd,用途同G7。
Gr27
Ti - - 0. 10Ru 以Gr1为基
物机性能同Gr1,以Ru代Pd,用途同G11
Gr28
Ti - 3Al - 2. 5V - 0. 10Ru 以Gr9为基
物机性能同G9,用途同G18
Gr29
Ti - 6Al - 4VELI - 0. 10Ru 以Gr23为基
物机性能同G23,用于低温,抗缝蚀,抗SCC的设备部件。
Gr30
Ti - 0. 05Pd - 0. 4Co
物机性能同G1,用途同Gr17,但耐蚀性更好。
Gr31
Ti - 0. 05Pd - 0. 4Co
物机性能同G2,用途同G16,但耐蚀性更好。
Gr33
Ti-0.4Ni-0.15Cr-0.01
Pd-0.03RuFe0.20 O0.10
加Cr,节Pd ,Ru,抗缝蚀、抗稀还原性酸同Gr7、G11,用途同Gr7、G11。
Gr34
Ti-0.4Ni-0.15Cr-0.01
Pd-0. 03RuFe0.30O0.15
同上,强度稍高于G33。
GB 钛及钛合金
牌号
主要成分( %)
主要特点与应用
TA0
工业纯钛Fe0. 15 C0. 10
N0. 03 O0. 15 H0. 015
相当于Gr1
TA1
工业纯钛Fe0. 25 C0. 10
N0. 03 O0. 20 H0. 015
相当于G2
TA2
工业纯钛Fe0. 30 C0. 10
N0. 05 O0. 25 H0. 015
相当于Gr3,广泛应用于民用。
TA3
工业纯钛Fe0. 40 C0. 10
N0. 05 O0. 30 H0. 015
相当于Gr4
TA4
Ti - 3Al
定强度高塑合金 、航空部件。
TA5
Ti - 4Al - 0. 005B
定强度高塑合金、舰船部件。
TA6
Ti - 5Al
中强合金、航空部件。
TA7
Ti - 5Al - 2. 5SnELI
超低间隙元素级、低温合金。
TA7ELI
Ti - 5Al - 2. 5SnELI
超低间隙元素级、低温合金。
TA9
Ti - 0. 2pd
相当于G7,耐蚀合金。
TA10
Ti - 0. 3Mo - 0. 8Ni
相当于G12 ,耐蚀合金。
TB2
Ti - 5Mo - 5V - 8Cr - 3Al
高强高韧合金,航空部件。
TB3
Ti - 3. 5Al - 10Mo - 8V - 1Fe
高强高韧合金,航空部件。
TB4
Ti - 4Al - 7Mo - 10V - 2Fe - 1Zr
高强高韧合金,航空部件。
TC1
Ti - 2Al - 1. 5Mn
定强度高塑合金,航空部件。
TC2
Ti - 4Al - 1. 5Mn
.定强度高塑合金,航空部件。
TC3
Ti - 5Al - 4V
高强韧合金,航空部件。
TC4
Ti - 6Al - 4V
相当于Gr5,广泛应用于
航空、民用。
TC6
Ti - 6Al - 1. 5Cr - 2. 5
Mo - 0. 5Fe - 0. 3Si
热强合金,航空部件。
TC9
Ti - 6. 5Al - 3. 5Mo - 2. 5Sn - 0. 3Si
热强合金,航空部件。
TC10
Ti - 6Al - 6V - 2Sn - 0. 5Cu - 0. 5Fe
热强合金 ,航空部件、火炮。
TC11
Ti - 6. 5Al - 3. 5Mo - 1. 5Zr - 0. 3Si
热强合金 ,航空部件。
TC12
Ti - 5Al - 4Mo - 4Cr - 2Zr - 2Sn - 1Nb
热强合金 ,航空部件。

 

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