Titaanilevyt tarjoavat poikkeuksellisen korroosionkestävyyden ja korkean ominaislujuuden kemiallisessa käsittelyssä, meritekniikassa, ilmailussa ja uusissa vetyenergiasovelluksissa. Esimerkiksi TOPTITECHin titaanijauhemetallurgiset huokoiset levyt kestävät jopa 300 asteen lämpötiloja säilyttäen samalla rakenteellisen eheyden happamissa, emäksissä ja kloridirikkaissa -elektrolyyteissä-, mikä mahdollistaa luotettavan suodatuskyvyn öljynjalostuksessa, lääketeollisuudessa ja ydinteollisuudessa. Silti jopa titaani-vankasta passiivisesta TiO₂-kalvostaan huolimatta- on edelleen alttiina paikallisille hajoamismekanismeille tietyissä aggressiivisissa olosuhteissa. Rakokorroosio, vetyhaurastuminen, kuluminen ja korkean lämpötilan hapettuminen voivat kumpikin heikentää käyttöikää ennenaikaisesti, kun käyttöparametrit ylittävät kriittiset kynnykset.
Tämä artikkeli tarjoaa insinööreille, kunnossapidon esimiehille ja materiaalimäärittelijöille toimivia strategioita neljällä kriittisellä alueella: materiaalilaadun valinta, ympäristönhallinta, pintasuunnittelu ja järjestelmälliset huoltoprotokollat. Jokainen osa tarjoaa kvantifioitavissa olevat parametrit ja prosessikynnykset, jotka ovat välttämättömiä titaanilevyjen pitkäikäisyyden maksimoimiseksi kemiantehtaissa, offshore-alustoilla, ilmailurakenteissa ja teollisuuden lämmönsiirtolaitteissa.
1. Materiaalin valinta: Arvosanan optimointi aggressiiviselle materiaalille
Kaikki titaanilaadut eivät toimi yhtä hyvin syövyttävässä hyökkäyksessä. Kaupallisesti puhtaat lajikkeet -TA1 (luokka 1), TA2 (luokka 2) ja TA3 (luokka 3)- tarjoavat erinomaisen korroosionkestävyyden useimmissa hapettavissa ympäristöissä, ja TA2 on teollisuuden oletusvalinta, koska se yhdistää lujuuden, muovattavuuden ja hitsattavuuden. TA1 tarjoaa maksimaalisen sitkeyden syvävetokäyttöön, kun taas TA3 tarjoaa korkeamman vetolujuuden (noin 450 MPa) heikentyneen muovattavuuden kustannuksella.
Puhdas titaani on kuitenkin erittäin haavoittuvainen tietyissä kemiallisissa ympäristöissä. Fluorivetyhappo hyökkää aggressiivisesti titaania vastaan missä tahansa pitoisuudessa. Pelkistävät hapot-mukaan lukien suola- ja rikkihappo-voivat epävakauttaa passiivisen kalvon tietyissä lämpötila-pitoisuuksien yhdistelmissä. Myös märät kloorikaasuympäristöt aiheuttavat riskejä standardilaatuille.
Näissä aggressiivisissa olosuhteissa palladium{0}}seostetut laadut tarjoavat erinomaisen suojan. TA9 (Ti-0.2Pd, Grade 7) ja TA10 (Ti-0.3Mo-0.8Ni, Grade 12) sisältävät jalometallilisäyksiä, jotka alentavat vedyn kehittymisen ylipotentiaalia siirtäen korroosiopotentiaalin passiiviselle alueelle jopa pelkistävissä happamissa väliaineissa. TA10 osoittaa erinomaisen rakokorroosionkestävyyden ja ylittää TA2:n kloridia sisältävissä ja pelkistävissä ympäristöissä. TA9 tarjoaa paremman korroosionkestävyyden TA2:een verrattuna säilyttäen samalla hyvän hitsattavuuden. Käyttökohteissa, joissa on kylläistä klooria ja suolajäämiä 120–130 asteen lämpötiloissa ja pH 2:ssa, Ti-0,5Pd (luokka 7) tarjoaa todistetusti rakokorroosionkestävyyden.
- Valintaprotokolla:
Määritettäessä titaanilevyä ASTM B265--standardin mukaisesti, joka kattaa hehkutetun titaanin ja titaaniseosnauhan, -levyn ja -levyn - typen, hiilen, vedyn, raudan ja hapen kemiallisen koostumuksen vaatimukset on tarkistettava aiottua käyttöympäristöä vasten.
