钛材在常见化工介质中的防腐选用

钛的应用是从航空航天等方面开始，逐渐向通用工业推广的。在航天领域，基于优先考虑力学性能，开发出许多钛合金。但在防腐工程中，腐蚀是头等重要的性能，主要采用工业纯钛。在不注明的情况下，一般选用TA2。钛的耐腐蚀性起于其表面的一层稳定的保护性好，结合力强的氧化膜。钛的新鲜表面一旦暴露在大气或水溶液中，立即会自动形成新氧化膜。在室温大气中膜厚为1.2~1.6µm，几十天后可以自然增厚到5µm，一两年后在大气中可以增厚超于10µm.强化氧化（加热，HNO3或CrO3等氧化剂，阳极氧化）条件可以加速膜的生长。

      钛表面氧化膜是一种多层结构的氧化膜。从氧化膜表面的TiO2逐渐过渡经过Ti2O3，在氧化物和金属界面以TiO为主。     

钛在高温下会与间隙元素反应，如氢，氮，氧，碳。

一、工业纯钛的物理性质    

二、工业纯钛晶体结构     

工业纯钛在常温下的晶体结构是密排六方结构(α),，在超于883oC，工业纯钛成为体心立方结构(β)。钛由于它在常温下密排六方结构，它有明显的各向异性特点，它的机械力学性能在不同的方向有所不相同。

三、钛加工特点     

工业纯钛可用通用设备切削。但由于钛的化学活性大（在空气中容易氧化），保护膜和材料本身导热性差，对工具表面有较高的粘接性，所以切削速度宜小，深度宜大。工业纯钛可在热态下加工成型，如弯管，胀管，拉把和弯边等，一般加热到200~400oC时操作。钛主要焊接方式为氩弧焊，注意氩气保护好焊溶池和热影响区。钛也能很好用高速自动等离子焊的方式来完成。不加焊丝的焊接方式，热影响区小。

四、钛的耐腐蚀性能     

不锈钢虽是典型的耐腐蚀金属材料，但他在氯化物介质中容易发生点腐蚀和应力腐蚀，在很多介质中对晶间腐蚀比较敏感。钛正好弥补了不锈钢的不足之处。当然，钛也不是万能的耐腐蚀材料。一般而论，与其他有保护的钝化膜的金属一样，钛的保护氧化膜处于稳定状态的介质就使钛维持耐腐蚀性能。这些介质有海水，污水，氯化物溶液，氧化性溶液，浓度低于3%的盐酸和低于4%的硫酸等。在还原性酸溶液和强氧化性介质，钛的氧化膜会遭到破坏，所以钛在氢氟酸，氟硼酸，氟硅酸和大于4%的硫酸里是不耐腐蚀的。

五、钛在以下介质的耐腐蚀性：     

氯气：对湿氯气钛有很好的耐腐蚀性。但对干氯气，钛的耐腐蚀性很差。干氯气会对钛产生剧烈腐蚀作用，会引起钛的自燃，导致钛设备爆炸。     

氯化物：除了高温和高浓度的ZnCl2，AlCl3和CaCl2之外，钛在各种氯化物溶液中的腐蚀速度都很低。钛在大部分氯化物溶液中主要腐蚀形式是缝隙腐蚀，因此只要存在各种形式的缝隙，钛的应用可能不在一般腐蚀数据，而在于缝隙腐蚀的严重性，为了改进钛的耐缝隙腐蚀性能，研制了钛7(钛-钯),钛26(钛-钌)和钛12(钛-镍-钼) 等耐腐蚀钛合金。同时钛7（钛-鈀合金）对以上3种介质ZnCl2，AlCl3和CaCl2有良好的耐腐蚀性。     

溴，碘和氟：钛对于溴和碘的耐腐蚀性与氯相似，只要有一定水含量或水溶液，钛是很耐腐蚀的。但钛不能与氟接触，也不能用在氟化物溶液中。      

海水：工业纯钛是用在海水，自然水或高温水蒸汽的理想金属材料。由于海水含有其它杂质，钛7合金（美标）有更好的耐腐蚀性通常用在海水蒸发气上。     

氢：钛具有很强的吸氢力，会形成脆性氢化物。所以要尽量避免氢气产生的来源。

来源有: 1.在还原气体下作热处理产生的氢气。2.在潮湿的环境下焊接产生的氢气。 3.在水溶液中腐蚀产生的氢气。4.在酸洗过程中产生的氢气，尤其是在氢氟酸中。5.在电镀过程中产生的氢气。酸：钛用于浓度低于3%的盐酸和低于4%的硫酸等。在还原性酸溶液和强氧化性介质，钛的氧化膜会遭到破坏，所以钛在氢氟酸，氟硼酸，氟硅酸和大于4%的硫酸里是不耐腐蚀的。在大多数稀酸和带有抑制剂（如Cu2+,Fe3+）的稀酸。 钛不能用在发烟硝酸或干的卤素中。有机酸：钛用于醋酸，乙酸，对苯二酸(PTA) 无机酸：钛用于硝酸，盐酸（稀酸和氧化状态），硫酸（稀酸和氧化状态）尿素：钛对尿素有较好的耐腐蚀性，但不如锆材。