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Ti75鈦板
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Ti75鈦板

材質: Ti75(Ti-3Al-2Sn-2Zr-1Mo)
執行標準: GB/T 3621
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發布日期: 2025-03-15 10:51:41

Ti75鈦板
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詳細描述

Ti75是一種近α型鈦合金,名義成分為Ti-3Al-2Sn-2Zr-1Mo,具有高強度、優異耐海水腐蝕性、良好焊接性及熱穩定性,主要應用于船舶制造、海洋工程裝備和化工設備等領域。利泰金屬通過Ti75鈦板的性能、制作工藝、應用領域等維度,整理如下:

一、Ti75鈦板的定義與名義成分

定義:Ti75是中國自主研發的近α型鈦合金,名義成分為 Ti-3Al-2Mo-2Zr,專為深海與化工耐蝕環境設計,兼具高強度與優異耐腐蝕性。

執行標準:

中國:GB/T 3621《鈦及鈦合金板材》

船級社認證:CCS《深海用鈦合金材料規范》

二、性能與特點

1、力學性能:

室溫強度:≥750 MPa

斷裂韌性:≥70 MPa·m1/2

耐蝕性:抗海水、硫化氫、氯離子腐蝕,年腐蝕率<0.01 mm。

2、特點:

深海適應性:可在6000米深海高壓環境下長期使用。

焊接性優異:無需復雜保護,適合厚板焊接。

冷熱加工均衡:冷軋變形率可達30%,熱加工溫度范圍寬(750~950°C)。

三、應用領域

海洋工程:深海載人潛水器耐壓殼體(如“蛟龍號”)、海底管道。

化工:酸性介質反應器、海水淡化蒸發器。

核電:核電站凝汽器、乏燃料后處理設備。

四、制造工藝

熔煉:真空自耗電弧爐(VAR)+ 電子束冷床爐(EBCHM)雙聯工藝,確保低雜質(O≤0.15%)。

熱加工:β相區鍛造(950~1000°C),隨后α+β區軋制。

熱處理:雙重退火(850°C×2h + 550°C×4h)以細化晶粒。

表面處理:微弧氧化或鍍鉑提升耐蝕性。

五、與相近鈦合金對比(關鍵差異)

合金牌號類型主要成分強度 (MPa)核心優勢典型應用
Ti75近α型Ti-3Al-2Mo-2Zr750~850深海耐壓、抗硫化氫潛水器殼體、化工設備
Ti31近α型Ti-3Al-1Mo-1V600~750低成本、焊接性好船舶普通結構、海水管道
Ti55α+β型Ti-5Al-4Sn-2Zr-1Mo-1V900~1000高溫蠕變抗性(500°C)航空發動機機匣
Ti60近α型Ti-5.8Al-4Sn-3.5Zr-0.7Mo1050~1150650°C抗氧化性航天發動機渦輪盤
Ti70近α型Ti-2.5Al-2Zr-1Mo-1Fe700~800超深冷韌性(-196°C)LNG儲罐、低溫管路
Ti80α+β型Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo950~1100高強耐蝕、抗疲勞潛艇耐壓殼體、艦船裝甲

關鍵區別:

Ti75 vs Ti31:Ti75深海耐壓與抗硫化氫能力顯著更強,Ti31更偏向低成本船舶結構。

Ti75 vs Ti70:Ti70側重超低溫性能,Ti75專注于深海與化工耐蝕。

Ti80:強度更高但耐溫性弱于Ti75,主要用于軍事艦船。

六、選購方法與注意事項

1、選購要點:

應用匹配:深海工程必選Ti75,普通海水環境可選Ti31。

認證文件:需提供GB/T 3621成分報告、CCS船級社認證(深海用途)。

批次檢測:重點檢查氫含量(H≤0.015%)和沖擊韌性(-20°C≥25J)。

2、注意事項:

加工溫度控制:避免β相區停留過長導致晶粒粗化。

焊接保護:厚板焊接需氬氣背保護,防止氧化。

存儲環境:干燥通風,避免接觸Cl?離子引發點蝕。

七、未來新應用領域探索

深海采礦:用于采礦機器人耐壓結構與耐腐蝕機械臂。

綠氫產業:電解海水制氫設備(抗Cl?腐蝕+耐高壓)。

極地開發:北極油氣鉆探平臺耐低溫-耐蝕一體化結構。

核聚變裝置:第一壁材料(抗中子輻照+耐高溫冷卻劑腐蝕)。

總結

Ti75是中國深海裝備“卡脖子”材料的突破,其抗高壓與耐硫化氫腐蝕性能在國際領先。與Ti80等軍用合金相比,Ti75更側重民用深海與化工領域,未來在綠色能源與極地開發中潛力巨大。選購時需嚴格把控氫含量與沖擊韌性,加工中注重晶粒細化與焊接保護。

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