Barre de titane Gr16 Ti-0.05Pd

 

La barre de titane Gr16 (ASTM Grade 16, correspondant à UNS R52402) est un alliage de titane de type - contenant des traces de palladium (Pd). Il est fabriqué en ajoutant une très faible teneur en palladium (0,04 %-0,08 %) au titane pur industriel (CP Ti) pour obtenir une excellente résistance à la corrosion similaire à celle des alliages de titane à haute teneur en palladium (tels que le Gr7) à un coût relativement faible.

 

 

1. Définition de base et statut

Définition : Gr16 est un grade de la norme américaine ASTM, appartenant aux alliages de titane à faible teneur en palladium.

Positionnement : il s'agit d'une "version améliorée résistante à la corrosion-" du **Gr2 (titane pur industriel)**, et également d'une "alternative économique" au Gr7 (0,12-0,25 % de Pd).

2. Caractéristiques de la composition chimique

La composition chimique du Gr16 est très similaire à celle du Gr2, la seule différence clé étant l'ajout de **palladium (Pd)**.

Matrice : équilibre en titane (Ti).

Élément d'alliage : Palladium (Pd) : 0,04 % - 0.08 %.

Fonction : Il s'agit d'un "élément à effet spécial" remarquable. Même à des concentrations extrêmement faibles, il peut réduire considérablement le potentiel de corrosion du titane dans les environnements acides réducteurs, favoriser l'auto-réparation du film d'oxyde de surface et ainsi améliorer considérablement la résistance à la corrosion caverneuse et à la corrosion par piqûres.

Contrôle des impuretés : Semblable au Gr2, il existe des limites strictes sur l'oxygène, le fer, le carbone, l'azote et l'hydrogène pour garantir sa bonne plasticité et sa ténacité.

 

 

• Titane (Ti) : Équilibre ; Métal commun
• Pd : 0,04-0,08 Élément résistant à la corrosion du noyau-, favorise l'auto-réparation du film de passivation et améliore la résistance aux acides réducteurs.
• Fer (Fe) : Inférieur ou égal à 0,30 Élément d’impureté, contrôler la teneur pour éviter une diminution de la plasticité.
• Oxygène (O) : Inférieur ou égal à 0,25 Élément interstitiel, de petites quantités améliorent la résistance, des quantités excessives affectent la plasticité.
• Carbone (C) : Inférieur ou égal à 0,08 Élément d’impureté, contrôlez la teneur pour éviter une fragilisation accrue.
• Azote (N) : inférieur ou égal à 0,03 élément d'impureté, contrôle strict pour éviter une diminution de la plasticité.
• Hydrogène (H) : Inférieur ou égal à 0,015 Contrôler strictement pour éviter la fragilisation par l'hydrogène.
• Autres éléments (simples) : Inférieur ou égal à 0,10 Contrôle total des impuretés.
• Autres éléments (total) : Inférieur ou égal à 0,40 Contrôle total des impuretés.

 

 

Propriétés mécaniques : conformément à la norme ASTM B348, état recuit, température ambiante

• Résistance à la traction (UTS) MPa : supérieure ou égale à 345 370-400 Comparable au GR2/GR7
• Limite d'élasticité (Rp0,2) MPa : supérieure ou égale à 275 300-340 Plasticité adaptée aux exigences de moulage
• Allongement (δ) % Supérieur ou égal à 20 : 22-25 Bonne plasticité, facile à écrouir
• Réduction de la surface (Z) % : supérieure ou égale à 30 32-35 Bonne compatibilité avec le moulage et le soudage
• Dureté Burlnell (HB) : Inférieure ou égale à 280 Environ 150-180 Dureté modérée, bonne usinabilité

 

 

Résumé des caractéristiques de performance :

Résistance à la corrosion : la présence de Pd rend sa résistance à la corrosion dans les acides réducteurs tels que l'acide chlorhydrique et l'acide sulfurique, ainsi que dans les milieux contenant du chlore-, bien supérieure au titane pur ordinaire (tel que le GR2). Il présente une résistance exceptionnelle à la corrosion par piqûres et fissures.

Propriétés mécaniques : Résistance comparable à GR2/GR7, bonne plasticité, excellentes propriétés de travail à froid et de soudage et résistance à la corrosion des soudures correspondant à celle du matériau de base.

Applications : composants résistants à la corrosion-dans les acides réducteurs et les milieux contenant du chlore-à haute température-, tels que les échangeurs de chaleur, les tuyaux et les conteneurs, utilisés dans les industries chimiques, pharmaceutiques et d'ingénierie maritime.

 

 

Avantage principal ---- Résistance à la corrosion

Il présente des performances nettement supérieures à celles du titane pur ordinaire (Gr1/Gr2/Gr3) dans les environnements suivants :
Acides réducteurs : Gr16 reste stable dans l'acide chlorhydrique dilué, l'acide sulfurique dilué et l'acide phosphorique, tandis que le titane pur ordinaire se corrode sévèrement.
Environnements contenant du chlore- : il démontre une résistance extrêmement forte à la corrosion caverneuse dans les solutions d'eau de mer, de saumure et de chlorure.

Comparaison avec Gr7 : la résistance à la corrosion du Gr16 est légèrement inférieure à celle du Gr7 (haute teneur en palladium), mais dans la plupart des environnements industriels non-extrêmement difficiles, le Gr16 fonctionne exceptionnellement bien et offre un meilleur rapport qualité-prix.

 

 

Les tiges en titane Gr16 sont principalement utilisées dans des applications nécessitant une résistance élevée à la corrosion mais pas des exigences de résistance extrême :

• Industries chimiques et pétrochimiques : fabrication d'échangeurs de chaleur, de condenseurs, de revêtements de réacteurs et de systèmes de tuyauterie.
• Hydrométallurgie : Électrode et tuyauterie pour cellules électrolytiques utilisées dans l'extraction de métaux tels que le nickel et le cobalt.
• Industrie pharmaceutique : En raison de l’effet catalytique bénéfique du palladium dans la synthèse de certains médicaments et de sa grande pureté, il est couramment utilisé dans les équipements pharmaceutiques.
• Génie maritime : équipements de dessalement de l'eau de mer et systèmes de tuyauterie pour navires.
• Applications spéciales : dans les environnements marins ou acides-sensibles aux coûts, où le titane pur ordinaire ne peut pas être utilisé.

 

 

** Mieux que Gr2 : durée de vie plus longue et coûts de maintenance réduits dans les environnements acides et contenant du chlore-.

** Moins cher que le Gr7 : la teneur en palladium n'est que d'environ la moitié de celle du Gr7, ce qui réduit considérablement les coûts des matières premières.

** Plus facile à traiter que Gr5 : Plus facile à façonner et à souder que TC4, ce qui entraîne des coûts de traitement inférieurs.

 

 

 

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