Gr2 срещу. Gr7: Кой клас титан е най-добрият за нуждите от критични компоненти?

В материалната система от титанова сплав,Gr2 (стандартен клас от търговски чист титан)иGr7 (Ti-0,15Pd устойчива на корозия сплав)са две широко използвани степени с различни характеристики. Първото доминира в-полетата с общо предназначение като „индустриално-универсално средство“, докато второто проявява незаменима стойност в изключително корозивни среди поради прецизното добавяне на следи от паладий.

 

I. Разлики в състава: Качествена промяна в производителността, предизвикана от следи от добавки

Състав на ядрото Gr2

Търговски чист титан със съдържание на титан по-голямо или равно на 99,2% и без добавени легиращи елементи. Стандарти за контрол на примесите: O По-малко или равно на 0,25%, Fe По-малко или равно на 0,30%, N По-малко или равно на 0,03%, C По-малко или равно на 0,08%, H По-малко или равно на 0,015%.

 

Gr7 Основен състав

Въз основа на Gr2 като матрица, с допълнително добавени 0,12-0,25% паладий (Pd). Индикаторите за контрол на примесите са идентични с Gr2, само със спецификация на съдържанието за паладий.

 

 

II. Сравнение на производителността

 

 

Измерение на производителността	Gr2	Gr7
Механични свойства (отгрято състояние)	Якост на опън: 345-550MPa, граница на провлачване: по-голяма или равна на 275MPa, удължение: по-голяма или равна на 20%, твърдост: HV 120-200, добра пластичност и формоспособност	Почти идентичен с Gr2. Минималните стойности на механичните параметри на сърцевината, като якост на опън и граница на провлачване, са еднакви. Студената работа и заваряването също запазват предимствата на Gr2 и съществуващите процеси на обработка на Gr2 могат да бъдат адаптирани без коригиране на параметрите на обработка.
Устойчивост на корозия	Отлична устойчивост на корозия, способна да издържа на леки корозивни среди като разредена солна киселина (по-малко или равно на 10%), морска вода и слабо кисели суспензии. Добра устойчивост на точкова корозия в хлоридни среди, но скоростта на корозия се увеличава значително в силни редуциращи среди като концентрирана солна киселина и сероводород.	Значително подобрена устойчивост на корозия. Добавянето на паладий му позволява да издържа на силни корозивни среди като концентрирана солна киселина (37%), H₂S и натриев хипохлорит. Например, в 90-градусов разтвор на натриев хипохлорит, скоростта на корозия на Gr7 е 70% по-ниска от тази на Gr2, особено показвайки значителни предимства при намаляване на киселини и хлор-съдържащи силно корозивни среди.
Характеристики на обработка	Отлично представяне на студена работа, горещо формоване и заваряване. Температура на отгряване: 650-750 градуса. Декапирането след заваряване може да отговори на изискванията за производителност с ниска цена на обработка.	Характеристиките на обработка са основно същите като Gr2, с изключение на това, че температурата на отгряване е малко по-висока (около 800 градуса). Въпреки това, няма съществена разлика в общата трудност на обработката и изискванията на процеса и не е необходимо специално оборудване за обработка.
цена	Ниска цена. Суровината е чист титан, процесът на топене е прост и пазарната цена е на конвенционалното ниво на търговски чист титан.	Много по-висока цена от Gr2. Поради добавянето на благороден метал паладий и необходимостта от прецизен контрол на равномерното разпределение на паладия по време на топене, както суровините, така и разходите за процеса са значително увеличени.

 

III. Сценарии за приложение: Прецизно отклонение между общо-предназначение и специално-предназначение

Gr2

Подходящ за сценарии с леки корозивни среди и чувствителност към разходите, като изпарители в инсталации за обезсоляване на морска вода, корабни тръбопроводи, обикновени уплътнителни пръстени на топлообменници в химическата промишленост, разпръскващи тръби в системи за десулфуризация на димни газове и медицински сценарии, изискващи биосъвместимост като зъбни импланти.

 

Gr7

Фокусира се върху тежки среди със силна корозия, като електролитни клетки в хлор-алкалната промишленост, втулки на бъркалки на реактори, уплътнения на клапани, устойчиви на мокър хлор, и химическо оборудване, което трябва да устои на H₂S корозия. При тези сценарии експлоатационният живот на Gr7 може да бъде повече от два пъти по-голям от този на обикновените материали и дори може да замени някои компоненти от Hastelloy на висока{3}}цена.

 

 

IV. Избор на материал

1. Вземете корозивността на околната среда като основна основа

• Gr2: Неутрална/слабо окислителна среда (морска вода, прясна вода, влажен въздух и др.)
• Gr7: Редуциращи киселини (по-големи или равни на 5% солна киселина/сярна киселина), високо{2}}съдържащи хлор-разтвори и редуващи се окислителни-редукционни среди

 

2. Оценете в комбинация с механични изисквания и изисквания за обработка

И двата материала са приложими, когато якостта на опън е 345-550MPa и е необходимо сложно формоване/заваряване.

• Gr2: Изберете Gr2 за масово-произведени стандартни части (ниска цена)
• Gr7: За малки{1}}партиди със специални-оформени части, Gr7 може да бъде приоритизиран според изискванията за устойчивост на корозия (добра съвместимост на процеса, намаляване на инвестициите в матрица)

 

3. Въз основа на отчитане на разходите за целия жизнен цикъл

• Цената на суровините на Gr7 е с 30%-50% по-висока от тази на Gr2, но експлоатационният му живот в корозивни среди е 2-5 пъти по-голям от този на Gr2.
• За краткосрочно-срочно обслужване (По-малко от или равно на 5 години) и леко корозивни сценарии, Gr2 има по-добро представяне на разходите.
• За дългосрочно-обслужване (повече от или равно на 10 години) или ключово оборудване със силна корозия, Gr7 може да постигне общо спестяване на разходи чрез удължаване на експлоатационния живот и намаляване на поддръжката.

 

4. Допълнителни предложения за специални сценарии

• Област на медицината: Gr2 за краткотрайни-импланти (пирони за фиксиране на фрактури), Gr7 като приоритет за дълготрайни-импланти (изкуствени стави)
• Аерокосмическа област: Gr2 за структурни части в не-корозивни среди; тръбопроводите в контакт с горива/оксиданти трябва да бъдат оценени според средната корозивност и може да се използва Gr7, ако е необходимо.