钛材的选用原则

概述
由于钛材（钛和钛合金）具有良好的机械性能和物理性能，它的密度小而强度高，抗拉强度σb与密度ρ之比σb/p=200，在所有金属材料中几乎是最高的。

同时它具有十分优良的耐腐蚀性能，钛在强腐蚀性环境中所显示的优异的化学稳定性及在电解质（含水）中具有很强的自钝化能力，使钛材的应用和推广速度超过了很多其他金属。

一般来说，工业纯钛由于其耐腐蚀性能较α相钛合金和β相或α+β相钛合金更好，适用范围更广，强度虽不如β相钛合金或α+β相钛合金高，但塑性好，易于加工成形，因此，工业纯钛是钛制容器中最常用的材料。

选用原则
1)变形钛材应以退火状态(M)供货，钛铸件以铸造状态供货。

2)变形工业纯钛TAO、TA1、TA2、TA3中的TA3，由于其冷变形能力差，一般不宜用于筒体、封头和泡罩等部件，只能用于不进行冷变形或冷变形量较小的部件。

3) TA9钛钯合金(Ti -0. 2Pa)和TA10钛镍钼合金（Ti -0.8Ni -0.3Mo）主要用于高温含湿氯介质和可能存在缝隙腐蚀（特别是TA9更耐缝隙腐蚀）的场合，作为管板、法兰等部件特别适合。

4)若有电偶存在时，通常可采取以下几种措施：
①将一种金属（通常是受电偶腐蚀的金属），复以绝缘材料；
②在两种金属之间增设完全隔离的绝缘材料，避免形成腐蚀电池；
③拉开不同金属之间的距离，或改变它们之间的位置，避免阴极污染；
④避免两种金属之间形成大阴极，小阳极的腐蚀电池；
⑤采用阴极保护。

5)若有缝隙腐蚀时，通常可采取以下几种措施：
①采用合理的结构设计，尽量避免或消除缝隙滞留区和积垢现象，改善流体在设备内的流动状态，避免形成死区，内部螺栓连接时，尽量采用焊接连接，点焊搭接尽量采用连续搭接焊或对接焊。
②在缝隙腐蚀可能发生的表面采用表面涂钯、氧化或阳极化处理。
③在缝隙中塞入掺有NiO或镍粉或MoO3粉末的腻子，有时也可避免缝隙腐蚀。
④选用更耐缝隙腐蚀的钛材，如钛钯合金（TA9）或钛镍钼合金(TA10)，这些钛材特别适用于法兰密封面有缝隙腐蚀的法兰。

6)若有氢脆破裂时，通常可采取以下几种措施：
①选用含氢量少的钛材。

②防止加工制造过程中吸氢，即要避免在切割、冲压、卷板、焊接等加工制造过程中使钛表面嵌入铁粒；热加工和热处理加热必须在微氧化性气氛的加热炉中进行；对于一些结构复杂的钛设备，背面难以实现惰性气体保护的焊接接头，要防止焊接时污染吸氢。

③选择合适的使用环境：在温度为71~316℃的干氢和湿氢的环境中使用时，如含有一定的氧和水分，可以防止吸氢。钛在氧化性介质、中性介质、弱还原性介质或含有氧化剂的还原性酸中，通常不会发生钛吸氢，或极缓慢地吸氢；但当钛表面被铁污染、表面有缺陷、局部发生腐蚀或异常工况出现时，则可能产生钛吸氢脆化。钛在发生全面腐蚀或局部腐蚀的环境中，易发生钛吸氢脆化。

④通过表面处理，如高温氧化、阳极化处理等，可改善抗氢吸收性能。

⑤采用耐蚀合金，提高钛的耐蚀性，防止钛吸氢脆化。

7)钛材严禁用于液氯和干氯气的场合。
8)钛材严禁使用于含水量小于2%或游离二氧化氮大于6%的发烟硝酸。
9)钛材应避免在应力腐蚀环境下使用。凡有应力腐蚀倾向的介质，即使对钛材腐蚀性轻微，仍有应力腐蚀破裂危险存在时，也是不可使用的。

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