特殊耐腐蚀金属材料课件

主

要

内

容钛材及其性能2金属材料分类1镍及镍合金性能3锆及锆合金性能4耐腐蚀特材性能对比151.1常用金属材料及分类金属材料黑色金属有色金属FeAlMgTiNiMnCrZr铸铁钢2泵阀产品选择金属材料时需要考虑的性能指标3机械性能强度 影响产品承受的压力、载荷的大小塑形 影响产品的加工韧性 影响产品在复杂冲击性载荷下使用硬度 影响产品在复杂耐磨损环境下使用耐腐蚀性能材料的耐腐蚀性能和介质成分、浓度、温度、压力等因素有非常密切的关系2

钛及钛合金性能4钛材简介钛材密度小、比强度高、具有优良的耐腐蚀性能等等。由于钛材具有一系列优点，在航空航天、化工、医疗等许多领域中有非常广泛的应用。钛材是一种活泼金属，高温时很容易与O、N、H等其他物质发生化学反应，因此钛材加工生产需要有非常特殊的设备。我公司常用钛合金的牌号5工业纯钛

TA1

TA2钛合金

TC4

TA9

TA10

TB7材料牌号名义成分用途TC4Ti-6Al-4V结构材料TA9Ti-0.2Pd耐腐蚀材料TA10Ti-0.3Mo-0.8Ni耐腐蚀材料TB7Ti-32Mo耐腐蚀材料钛材中的杂质元素及其对钛材性能的影响6钛材中可能会含有C、Fe、Si、H、O、N等有害杂质元素，这些杂质元素的含量需要严格控制。其中Fe和Si含量过高会使钛材的耐腐性能下降。C、H、O、N元素的过高会使钛材的塑形韧性下降，严重的会造成结构脆性断裂，发生灾难性后果。钛材加工涉及的标准7材料牌号牌号CHONFeGB/T15073TA20.10.0150.350.050.3ASTM

B367Gr

C-30.10.0150.40.050.25钛材加工设计到的标准ASTM

B367

钛及钛合金铸件标准

ASTM

B381

钛及钛合金锻件标准

GB/T

6616

钛及钛合金铸件标准GB/T

3620

钛及钛合金牌号和化学成分中外标准中对杂质元素含量的对比钛材的机械性能8不同牌号钛合金抗拉强度TC4抗拉强度＞900MPa断面收缩＞6%Ti32Mo抗拉强度＞800MPa断面收缩＞2%TA2抗拉强度＞440MPa断面收缩＞13%TA9抗拉强度＞450MPa断面收缩＞12%钛材的耐腐蚀性能9钛具有耐腐性能原因是钛表面有一层致密的氧化膜，只要氧化膜不破坏，钛材就具有较好的耐蚀性。钛材耐蚀的介质含有氯离子的盐溶液氧化性介质钛材不耐蚀的介质干氯气浓度、温度较高的还原性酸氧化性过强的介质不同牌号钛材在酸中耐蚀性能对比材料牌号温度浓度TA2室温5%TA9室温20%TA10室温12%TB775℃30%钛在盐酸中的耐蚀情况材料牌号机制腐蚀速率TA270%

沸腾0.06TA965%

沸腾0.06TA1070%

沸腾0.1钛在硝酸中的耐蚀情况钛在氧化性酸中都具有非常好的耐蚀性能钛在还原性介质中耐蚀性不是很好，但Ti-30Mo在还原性算中具有很好的耐蚀性103

镍及镍基合金性能11镍及合金简介纯镍有优良的加工性能和耐蚀性能，在热浓碱性介质中有非常好的耐蚀性。由于镍能与很多金属融合在一起形成合金，20世纪相继开发出了，Ni-Cu系的蒙乃尔(Monel)合金，Ni-Cr系的因（Inconel）合金，Ni-Mo系的哈氏B(Hastelloy

B)合金以及Ni-Cr–Mo系的哈氏C(Hastelloy

C)。这些合金在复杂苛刻的腐蚀环境下发挥了重要的作用。不同系列镍基合金的耐蚀特点12哈氏B合金哈氏B合金中加入了大量的Mo，在抗还原性酸（如盐酸、稀硫酸、磷酸）具有非常好的耐蚀性，但哈氏B合金不耐氧化性介质的腐蚀哈氏C合金在哈氏B合金的基础上加了大量Cr元素，哈氏C合金除了具有优良抗还原性酸腐蚀，在抗氧化性介质也有很好的耐蚀性，抗还原酸性能不如哈氏B蒙乃尔合金在镍中加入了大量的Cu，因此该合金兼具有镍和铜的特性。具有一定的抗还原酸、氧化性介质腐蚀的能力，在苛性碱溶液中也有良好的耐蚀性。因可合金合金中加入了大量的Cr，因此该合金具有非常好的抗氧化性介质、抗高温氧化、硫化等特性4

锆及锆合金13我公司常用耐蚀锆及锆合金锆属于稀有金属，具有非常好的耐腐蚀性能。锆材在核工业和及其苛刻的腐蚀环境下获得大量应用。工业纯锆Zr-2锆铌合金Zr-2.5NbASTM牌号R60702ASTM牌号R60705锆材的耐腐蚀性能14介质浓度温度锆哈氏B哈氏C硫酸30100℃0.00250.0531.4硝酸65200℃0.008＞1400＞66