钛具有良好的耐蚀性、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。
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。
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| 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。 |
| 工业纯钛Fe0. 30 C0. 08 N0. 03 O0. 25 H0. 015 | |
| 工业纯钛Fe0. 30 C0. 08 N0. 05 O0. 35 H0. 015 | |
| 工业纯钛Fe0. 50 C0. 08 N0. 05 O0. 40 H0. 015 | |
| 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。 |
| | 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 |
| | 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 |
| | 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 |
| | 强度高,但比G5低,主要用于宇航部件B合金、抗热盐SCC。 |
| | 物机性能同G1,用于深加工的耐蚀,抗缝蚀设备与部件 |
| | 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. |
| Ti - 0. 5 Ni - 0. 05 Ru Fe0. 20 O0. 10 | |
| Ti - 0. 5 Ni - 0. 05 Ru Fe0. 30 O0. 15 | |
| Ti - 0. 5 Ni - 0. 05 Ru Fe0. 30 O0. 25 | |
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| | 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。 |
| Ti-3.5Al-4Mo-6Cr-8V-4Zr-0.05Pd | |
| | 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。 |
| 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 |
| | 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。 |
| | 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。 |
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| Ti - 3Al - 2. 5V - 0. 10Ru 以Gr9为基 | |
| 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。 |
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| | 加Cr,节Pd ,Ru,抗缝蚀、抗稀还原性酸同Gr7、G11,用途同Gr7、G11。 |
| Ti-0.4Ni-0.15Cr-0.01 Pd-0. 03RuFe0.30O0.15 | |
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| Ti - 5Mo - 5V - 8Cr - 3Al | |
| Ti - 3. 5Al - 10Mo - 8V - 1Fe | |
| Ti - 4Al - 7Mo - 10V - 2Fe - 1Zr | |
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| Ti - 6. 5Al - 3. 5Mo - 2. 5Sn - 0. 3Si | |
| Ti - 6Al - 6V - 2Sn - 0. 5Cu - 0. 5Fe | |
| Ti - 6. 5Al - 3. 5Mo - 1. 5Zr - 0. 3Si | |
| Ti - 5Al - 4Mo - 4Cr - 2Zr - 2Sn - 1Nb | |