Ti35是一种新型Ti-Ta(钛-钽)系α型耐蚀钛合金,其标准命名应为Ti-5Ta-0.1O(大致成分)。其化学成分以钛为基体,添加5.5%~6.5%的钽(Ta),并严格控制铁、硅、碳、氮、氢、氧等杂质元素含量。卓越的耐腐蚀性:这是Ti35最核心的性能优势。它在氧化性、中性介质(如海水、氯化物溶液)中表现优异,尤其擅长抵抗高温(≤300℃)沸腾浓硝酸的腐蚀,因此在核燃料后处理设备中被视为优选材料。
研究表明Ti35合金在8 mol/L沸腾浓硝酸中腐蚀240 h后表面钝化膜及过渡层的相结构。采用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对Ti35合金腐蚀后样品的钝化膜和过渡层形貌、相结构等进行分析。研究结果表明,Ta原子优先与硝酸反应,钝化膜最终产物Ti O2和Ta2O5是通过逐步的化学反应形成的,Ta元素的加入能有效改善钛合金的耐硝酸腐蚀性能。
在对比沸腾纯硝酸回流腐蚀试验对Ti35,TA2,TA9,TA10和TiNi耐蚀钛材进行均匀腐蚀.腐蚀后多种钛材表面生成氧化层,其结构和成分发生改变.结果表明:TA2,TA9和TA10的表面层完全为TiO_2, Ti35合金表面的氧化层组成主要是Ti的各种价态的氧化物, TiNi合金表面由TiNi基体组成;其中,Ti35合金的表面氧化层较其他4种合金更致密,其耐硝酸腐蚀性能最优异.
Ti35钛合金材料主要运用于以下行业:
核工业:制造核乏燃料后处理设备,如溶解器、蒸发器、管道、阀门及放射性废液储存容器等。这是Ti35最核心和最初的设计目标应用领域。
化工领域:用于制造接触强腐蚀性介质(如高温浓硝酸、醋酸、含氯离子溶液)的反应器、换热器、塔器、泵阀和管道等。
海洋工程:应用于海水淡化系统、舰船部件等。
环保领域:用于烟气脱硫(FGD)装置的关键部件。
其他:在特殊要求下,也可作为耐蚀涂层或过渡层,提升其他材料(如燃料电池双极板)的耐蚀性能。
加工与制备:Ti35的制备工艺严格,通常采用真空自耗电弧熔炼(VAR)或电子束冷床熔炼,以保证成分均匀和低杂质含量。随后通过锻造、轧制、真空退火(如650℃/3h或600~750℃)等工序制成板、棒、管、丝材。目前公司已能制备出大口径无缝管材和大规格棒。材。