في المجال الكيميائي، يستخدم التيتانيوم على نطاق واسع في العديد من الأجهزة الكيميائية مثل الكلور- القلوي، وصناعة الورق، والتبلور بالتبخر، وPTA نظرًا لمقاومته الممتازة للتآكل لأيونات الكلوريد. تشمل مواد التيتانيوم الصناعية الشائعة TA1، وTA2، وTA3، وTA9، وTA10، ويعتبر اختيار المواد المعقول أمرًا بالغ الأهمية لطول عمر المعدات والتشغيل الآمن.
هيكل مرتبة "تكلفة الأداء-" من التيتانيوم
من منظور الأداء الشامل والاقتصاد، يمكن اعتبار TA2 وTA9 وTA10 بمثابة هيكل "هرمي" خطوة بخطوة-ب-خطوة، حيث يتوافق كل مستوى مع ظروف العمل المختلفة وميزانيات التكلفة.
TA1: تيتانيوم نقي صناعي عالي اللدونة
TA1 هو الصف الذي يحتوي على أقل محتوى من الكربون والهيدروجين والأكسجين والعناصر الخلالية الأخرى في التيتانيوم النقي الصناعي، لذلك فهو يتمتع بمرونة ممتازة وخصائص التشكيل على البارد، لكن قوته منخفضة نسبيًا. هذه المادة مناسبة للتطبيقات التي تتطلب قابلية التشكيل ولكن القوة ليست مطلوبة، مثل مواد الكسوة للألواح المركبة المتفجرة من فولاذ التيتانيوم والطبقات الانتقالية للألواح المركبة من الصلب الزركونيوم-التيتانيوم-. في هذه التطبيقات، يضمن TA1 جودة وموثوقية الواجهة المركبة أثناء المعالجة الحرارية والخدمة بسبب ليونتها الممتازة.
01
TA2: "التيتانيوم النقي القياسي" مع أداء شامل ومتوازن
باعتباره الدرجة الأكثر استخدامًا من التيتانيوم النقي الصناعي، يتمتع TA2 بتوازن جيد بين القوة واللدونة ومقاومة التآكل، ويمكن أن يلبي متطلبات معظم بيئات الوسائط الكيميائية (مثل بيئات أيون الكلوريد). وتشمل تطبيقاته النموذجية المكونات الهيكلية مثل مبيت أوعية الضغط، وخطوط الأنابيب، والفلنجات، وهو أحد أكثر مواد التيتانيوم استخدامًا على نطاق واسع في المعدات الكيميائية.
02
TA3: تيتانيوم صناعي نقي متوسط وعالي القوة
بالمقارنة مع TA2، يتمتع TA3 بقوة أعلى بسبب زيادة محتوى عنصر المسام، ولكن اللدونة ومقاومته للتآكل أقل قليلاً. هذه المادة مناسبة للتطبيقات التي تكون فيها متطلبات القوة عالية وبيئة التآكل ليست شديدة، مثل أعمدة تحريك المفاعل والمكونات الأخرى التي تتعرض لعزم دوران كبير وتآكل.
03
TA9 (Ti-0.2Pd): سبيكة تيتانيوم وبلاديوم مقاومة للتآكل -
TA9 عبارة عن سبيكة من التيتانيوم- والبلاديوم مع إضافة حوالي 0.2% البلاديوم إلى TA2. تعمل إضافة البلاديوم على تحسين مقاومة التآكل للمادة بشكل كبير في تقليل الوسائط وتعزز بشكل كبير مقاومة التآكل في الشقوق. لذلك، غالبًا ما يتم استخدام TA9 في البيئات القاسية حيث توجد مناطق احتجاز أو فجوات أو من السهل تشكيل تآكل محلي، مثل المواد الحلقية لبطانة الوجه وختم الحافة، ويستخدم جنبًا إلى جنب مع الهيكل الرئيسي لـ TA2 لتشكيل تصميم مركب يأخذ في الاعتبار كلا من الاقتصاد والمقاومة المحلية العالية للتآكل.
04
TA10 (Ti-0.3Mo-0.8Ni): سبيكة تيتانيوم مقاومة للتآكل
TA10 عبارة عن سبيكة من التيتانيوم-النيكل-الموليبدينوم، كما تعمل عناصر السبائك الخاصة بها على تحسين قوة المادة ومقاومتها للتآكل. إنها مناسبة بشكل خاص لظروف العمل التي تحتوي على جزيئات صلبة أو معدل تدفق مرتفع أو عرضة للتآكل-تفاعل التآكل، مثل أنابيب المبادل الحراري وتكسية لوحة الأنبوب لأملاح الهالوجين مثل كلوريد الكالسيوم وكلوريد الصوديوم في أجهزة التبخر والبلورة. يعمل TA10 على تحسين مقاومة تنظيف الوسائط عالية السرعة-بشكل ملحوظ مع الحفاظ على مقاومة جيدة لتآكل أيونات الكلوريد، مما يجعله مناسبًا للمكونات المهمة في ظل ظروف التدفق متعدد المراحل.
05
مواد التيتانيوم المختلفة لها تركيزها الخاص على الخواص الميكانيكية ومقاومة التآكل والتكلفة. في الاختيار الهندسي الفعلي، ينبغي النظر بشكل شامل في تكوين الوسط ودرجة الحرارة ومعدل التدفق والشكل الهيكلي وتكلفة دورة الحياة الكاملة للمعدات، وينبغي اختيار مادة التيتانيوم المطابقة بشكل علمي ومعقول لتحقيق أفضل توازن بين السلامة والموثوقية والاقتصاد.
