Нелегированный титан (технически чистый титан, CP-Ti) широко известен своей превосходной коррозионной стойкостью в различных агрессивных средах, и среди его стандартных марокКласс 2 (CP-Ti, класс 2, также обозначается как ASTM B265, класс 2)повсеместно считается наиболее сбалансированным и выдающимся вариантом коррозионной стойкости в большинстве промышленных сценариев, а марка 7 (модифицированная нелегированная марка с добавкой палладия) превосходно работает в сильновосстановительных и хлорид-содержащих средах, которые бросают вызов обычным чистым титановым маркам.
Все нелегированные марки титана основаны на образованииспонтанная, адгезионная и самовосстанавливающаяся пассивная пленка из диоксида титана (TiO₂)-для защиты от коррозии. Эта пленка непроницаема для большинства агрессивных сред, химически стабильна в широком диапазоне pH (обычно pH 1–14) и может быстро восстанавливаться в случае повреждения в среде, содержащей кислород-. Чистота и содержание микроэлементов каждой марки напрямую влияют на однородность и стабильность этой пассивной пленки, тем самым определяя коррозионные характеристики марки в конкретных сценариях.
Класс 1 (ASTM B265 Класс 1)
Марка 1 — это наиболее пластичная и-самая низкая прочность нелегированного титана с высочайшей чистотой (минимум 99,5 % Ti, с чрезвычайно низким содержанием железа и кислорода). Он демонстрирует хорошую коррозионную стойкость в умеренно агрессивных средах, таких как разбавленные кислоты (например, 10% H₂SO₄ при комнатной температуре), пресная вода и атмосферные условия. Однако его пассивная пленка менее стабильна в концентрированных окислительных кислотах или средах с высоким-хлоридом, и ее не рекомендуется использовать в восстановительных средах (например, в горячей разбавленной соляной кислоте) из-за ограниченной способности к восстановлению пленки.
Класс 2 (ASTM B265 Класс 2)
Марка 2 является наиболее широко используемой нелегированной маркой титана, с немного более высоким содержанием кислорода и железа, чем марка 1 (кислород: 0,18–0,25%, железо: менее или равно 0,30%) при сохранении высокой чистоты (более или равной 99,2% Ti). Его коррозионная стойкость превосходит класс 1 в большинстве агрессивных сред по следующим причинам:
Широкая совместимость со СМИ: Устойчив к коррозии в органических кислотах (уксусная кислота, муравьиная кислота), неорганических окисляющих кислотах (азотная кислота до концентрации до 65% при температуре кипения), соленой воде (морская вода, рассол) и большинстве щелочных растворов (гидроксид натрия до концентрации до 50%).
Устойчивость к хлоридной точечной коррозии: Обладает превосходной устойчивостью к точечной и щелевой коррозии в средах,-содержащих хлориды (например, в морской воде с концентрацией хлоридов до 35 000 частей на миллион) при температуре ниже 120 градусов, что критически важно для морского и морского применения.
Стабильность в окислительно--восстановительной смешанной среде: Он хорошо работает в средах с чередующимися окислительными и восстановительными условиями (например, потоки химических процессов, содержащие как азотную кислоту, так и ионы хлорида), где пассивная пленка остается неповрежденной и не разрушается.
Класс 3 (ASTM B265, класс 3)
Марка 3 имеет более высокое содержание кислорода и железа (кислород: 0,25–0,35%, железо: меньше или равно 0,30%), чем марка 2, что приводит к более высокой механической прочности, но несколько снижает коррозионную стойкость. Несмотря на то, что он сохраняет хорошие характеристики в нейтральных и слабоокисляющих средах, его пассивная пленка более склонна к повреждению в концентрированных растворах хлоридов или горячей разбавленной серной кислоте, что делает ее менее подходящей для высококоррозионных применений по сравнению с классом 2.
Класс 4 (ASTM B265, класс 4)
Марка 4 имеет самое высокое содержание кислорода (0,35–0,45 %) и прочность среди стандартных нелегированных марок титана, но ее коррозионная стойкость самая низкая среди марок CP-Ti. Его пассивная пленка менее однородна из-за более высокого содержания межузельных элементов и подвержена локальной коррозии в средах с высоким-хлоридом или восстановительными средами, что ограничивает ее использование в сценариях коррозии-умеренной, высокой-прочности-.
Класс 7 (ASTM B338, класс 7, сплав Ti-Pd)
Хотя класс 7 часто относят к категории «модифицированного нелегированного титана» (с добавкой палладия 0,12–0,25%), он устраняет ключевое ограничение обычных марок CP-Ti в восстановительных средах. Палладий действует каккатодный стабилизатор, способствуя восстановлению ионов водорода и поддержанию пассивности пленки TiO₂ даже в деаэрированной горячей разбавленной соляной кислоте, серной кислоте или муравьиной кислоте (среда, в которой класс 2 подвержен общей коррозии). В средах с высоким содержанием хлоридов- (например, на химических заводах, работающих с потоками кислых хлоридов) коррозионная стойкость марки 7 превосходит все стандартные нелегированные марки, хотя в строгом смысле этого слова она не является маркой "чистого титана" из-за легирующего элемента палладия.
Длястрого нелегированные (технически чистые) марки титана, 2 классобеспечивает наиболее выдающуюся и универсальную коррозионную стойкость в самом широком диапазоне промышленных агрессивных сред, сочетая в себе коррозионную стойкость, механическую пластичность и экономическую-эффективность, поэтому он является идеальным-выбором для морского машиностроения, химической обработки и биомедицинских применений (например, имплантируемых устройств). Для специализированных восстановительных сред, где стандарт CP-Ti не работает, оптимальной альтернативой является марка 7 (Ti-Pd), несмотря на то, что она содержит небольшое количество легирующих палладий.
