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化工用鈦材的中美標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比及評(píng)述

鈦具有良好的耐蝕性、密度小、強(qiáng)度高的特性 , 得到廣泛應(yīng)用。但工業(yè)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(qiáng)度低 , 蠕變 , 氧化與氫化等問(wèn)題 , 曾經(jīng)發(fā)生過(guò)早期損傷事故。為此我國(guó)根據(jù)美、日、俄等國(guó)信息進(jìn)行仿制與創(chuàng)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(yīng)用于CPI(石油化學(xué)工業(yè)) 設(shè)備與部件中。加入 WTO 后 , 我國(guó)鈦工業(yè)面臨著嚴(yán)峻的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng) ,鈦材的國(guó)標(biāo) ( GB) 也應(yīng)與國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)接軌。

鈦及鈦合金標(biāo)準(zhǔn)

目前鈦材的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) ( ISO) 數(shù)量較少 ,而美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)因技術(shù)含量較高被廣泛接受。美國(guó)鈦材標(biāo)準(zhǔn)體系CPI常用 ASTM。我國(guó)鈦材國(guó)際以滿足民用為主 ,兼顧軍用 ,采標(biāo)對(duì)象主要是 ASTM。

鈦材的 GB 與 ASTM標(biāo) 準(zhǔn)體系既有共同之處 ,又各具特色。表 1 為 ASTM鈦及鈦合金牌號(hào) , 表 2 為 GB 鈦及鈦合金牌號(hào) , 表 3 為鈦材 GB 與 ASTM標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成情況對(duì)比。

鈦及鈦合金
牌號(hào)	主要成分( %)	主要特點(diǎn)與應(yīng)用
Gr1	工業(yè)純鈦Fe0. 20 C0. 08 N0. 03 O0. 18 H0. 015	純鈦中強(qiáng)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(yè)純鈦Fe0. 30 C0. 08 N0. 03 O0. 25 H0. 015	強(qiáng)度高塑性好,CPI應(yīng)用廣泛，如管式換熱器、容器、管子
Gr3	工業(yè)純鈦Fe0. 30 C0. 08 N0. 05 O0. 35 H0. 015	強(qiáng)度比G2稍高，塑性稍低用于焊接管道、容器
Gr4	工業(yè)純鈦Fe0. 50 C0. 08 N0. 05 O0. 40 H0. 015	純鈦中強(qiáng)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(qiáng)化,強(qiáng)度很高,a-β合金較好的耐溫性,耐蝕性稍次于工業(yè)純鈦，用于宇航艦船，CPI用王旋轉(zhuǎn)部件軸離心機(jī)透平機(jī)部件。
Gr6	Ti - 5Al - 2. 5Sn	α合金，耐蝕性稍次于工業(yè)純鈦，適用于425 °C以下有一-定強(qiáng)度要求的零部件，主要用于飛機(jī)部件也用干高溫強(qiáng)度的化工設(shè)備
Gr7	Ti - 0. 15pd 以Cr2為基	物機(jī)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(yīng)用包括G2全部領(lǐng)域以及密封面等易產(chǎn)生縫隙及結(jié)垢部件
Gr9	Ti - 3Al - 2. 5V	強(qiáng)度高,但比G5低，耐蝕性稍次于工業(yè)純鈦，主要用于宇航,海洋，CPI用于旋轉(zhuǎn)部件、管道、緊固件
Gr10	Ti-11. 5Mo-6Zr-4.5Sn	強(qiáng)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(jī)性能同G1，用于深加工的耐蝕，抗縫蝕設(shè)備與部件
Gr12	Ti-0. 3Mo-0. 8Ni	強(qiáng)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(yè)純鈦，但次于G7,可代G7用干易產(chǎn)生縫蝕部件或用于350°C以下要求耐蝕與強(qiáng)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(shè)備與部件。
Gr14	Ti - 0. 5 Ni - 0. 05 Ru Fe0. 30 O0. 15	同上,強(qiáng)度較Gr13高
Gr15	Ti - 0. 5 Ni - 0. 05 Ru Fe0. 30 O0. 25	同上,強(qiáng)度較G14高
Gr16	Ti - 0. 05Pd 以Gr2為基	物機(jī)性能同G2,節(jié)Pd,應(yīng)用同G7
Gr17	Ti - 0. 05Pd 以Gr1為基	物機(jī)性能同G1，節(jié)Pd ,應(yīng)用于G11
Gr18	Ti-3Al-2.5V-0.05Pd以Gr9為基	物機(jī)性能同G9，用于高強(qiáng)度，且較高溫度，較高酸度抗蝕環(huán)境的設(shè)備與部件。
Gr19	Ti-3.5Al-4Mo-6Cr-8V-4Zr-0.05Pd	β合金，抗蝕性佳，強(qiáng)度高，用于艦船。
Gr20	Ti-3.5Al-4Mo-6Cr-8V-4Zr	β合金,強(qiáng)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(qiáng)度設(shè)備部件
Gr23	Ti - 6Al - 4V EL1	超間隙元素級(jí)，用于低溫，抗SCC的設(shè)備部件，如海底管道鉆井立管。
Gr24	Ti - 6Al - 4V - 0. 05Pd以Gr5為基	物機(jī)性能同G5，用于高溫高強(qiáng)度高抗蝕性環(huán)境的設(shè)備與部件。
Gr25	Ti-6Al-4V-0.5Ni-0.05Pd	同上
Gr26	Ti - 0. 10Ru 以Gr2為基	物機(jī)性能同G2，以Ru代Pd，用途同G7。
Gr27	Ti - - 0. 10Ru 以Gr1為基	物機(jī)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(jī)性能同G9，用途同G18
Gr29	Ti - 6Al - 4VELI - 0. 10Ru 以Gr23為基	物機(jī)性能同G23，用于低溫，抗縫蝕，抗SCC的設(shè)備部件。
Gr30	Ti - 0. 05Pd - 0. 4Co	物機(jī)性能同G1,用途同Gr17,但耐蝕性更好。
Gr31	Ti - 0. 05Pd - 0. 4Co	物機(jī)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(jié)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(qiáng)度稍高于G33。

GB 鈦及鈦合金
牌號(hào)	主要成分( %)	主要特點(diǎn)與應(yīng)用
TA0	工業(yè)純鈦Fe0. 15 C0. 10N0. 03 O0. 15 H0. 015	相當(dāng)于Gr1
TA1	工業(yè)純鈦Fe0. 25 C0. 10N0. 03 O0. 20 H0. 015	相當(dāng)于G2
TA2	工業(yè)純鈦Fe0. 30 C0. 10N0. 05 O0. 25 H0. 015	相當(dāng)于Gr3，廣泛應(yīng)用于民用。
TA3	工業(yè)純鈦Fe0. 40 C0. 10N0. 05 O0. 30 H0. 015	相當(dāng)于Gr4
TA4	Ti - 3Al	定強(qiáng)度高塑合金、航空部件。
TA5	Ti - 4Al - 0. 005B	定強(qiáng)度高塑合金、艦船部件。
TA6	Ti - 5Al	中強(qiáng)合金、航空部件。
TA7	Ti - 5Al - 2. 5SnELI	超低間隙元素級(jí)、低溫合金。
TA7ELI	Ti - 5Al - 2. 5SnELI	超低間隙元素級(jí)、低溫合金。
TA9	Ti - 0. 2pd	相當(dāng)于G7,耐蝕合金。
TA10	Ti - 0. 3Mo - 0. 8Ni	相當(dāng)于G12 ,耐蝕合金。
TB2	Ti - 5Mo - 5V - 8Cr - 3Al	高強(qiáng)高韌合金，航空部件。
TB3	Ti - 3. 5Al - 10Mo - 8V - 1Fe	高強(qiáng)高韌合金，航空部件。
TB4	Ti - 4Al - 7Mo - 10V - 2Fe - 1Zr	高強(qiáng)高韌合金，航空部件。
TC1	Ti - 2Al - 1. 5Mn	定強(qiáng)度高塑合金，航空部件。
TC2	Ti - 4Al - 1. 5Mn	.定強(qiáng)度高塑合金，航空部件。
TC3	Ti - 5Al - 4V	高強(qiáng)韌合金，航空部件。
TC4	Ti - 6Al - 4V	相當(dāng)于Gr5,廣泛應(yīng)用于航空、民用。
TC6	Ti - 6Al - 1. 5Cr - 2. 5Mo - 0. 5Fe - 0. 3Si	熱強(qiáng)合金，航空部件。
TC9	Ti - 6. 5Al - 3. 5Mo - 2. 5Sn - 0. 3Si	熱強(qiáng)合金,航空部件。
TC10	Ti - 6Al - 6V - 2Sn - 0. 5Cu - 0. 5Fe	熱強(qiáng)合金 ,航空部件、火炮。
TC11	Ti - 6. 5Al - 3. 5Mo - 1. 5Zr - 0. 3Si	熱強(qiáng)合金 ,航空部件。
TC12	Ti - 5Al - 4Mo - 4Cr - 2Zr - 2Sn - 1Nb	熱強(qiáng)合金 ,航空部件。

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