钛合金强势来袭!石油化工行业的变革密码
一、较低的密度可以显著降低管柱载荷,特别超深石油井管。
二、较高的强度包括:伸强度、蠕变强度、疲劳强度等。
三、优良的耐腐蚀性能,耐海水腐蚀性能优良。
四、较宽的使用温度范围,常规钛合金使用温度从零下269 ℃至零上600 ℃。
五、较大的弹性变形能力,钛合金的屈服强度高而弹性模量(E)低,因此很适宜做弹簧等零件,更重要的是适用于大位移水平井。
六、较低的膨胀系数, 这一特性使石油装备更适应温度的变化和减少结构件的内应力。
七、无磁性,适应各种装备中一些检测、通讯、控制手段正常使用的要求。
八、较好的加工工艺性能,钛合金通常具有良好的铸、锻、焊、3D打印等工艺性能,这往往是各种工程选材过程中能否胜出的重要因素。
钛合金管、法兰、各种螺栓配件等目前在石油行业的应用越来越广泛,随着钛各种工艺和技术的改进和提高,各种钛合金材质油套管等设备也会越来越广泛应用。
强度 | 钛合金Ti-6Al-4V | 不锈钢18-8 | 铝合金 |
抗拉强度/MPa | 960 | 608 | 470 |
屈服强度/MPa | 892 | 255 | 294 |
1、记忆功能
钛-镍合金在一定环境温度下具有单向、双向和全方位的记忆效应,被公认是较佳记忆钛合金。在工程上做管接头用于战斗机的油压系统;石油联合企业的输油管路系统;直径0.5mm丝做成的直径500mm抛物网状天线用于宇航飞行器上;在医学工程上用于制作鼾症治疗;钛板制成螺钉用于骨折愈合等。上述应用均获得了明显效果。
2、超导功能
铌-钛板在温度低于临界温度时,呈现出零电阻的超导功能。
3、贮氢功能
钛-铁合金具有吸氢的特性,把大量的氢安全的贮存起来,在一定的环境中又把氢释放出来。这在氢气分离、氢气净化、氢气贮存及运输、制造以氢为能源的热泵和蓄电池等方面应用很有前途。
钛板的氧化物——二氧化钛,是雪白的粉末,是较好的白色颜料,俗称钛白。以前,人们开采钛矿,主要目的便是为了获得二氧化钛。钛白的粘附力强,不易起化学变化,永远是雪白的。特别可贵的是钛白无毒。它的熔点很高,被用来制造耐火玻璃,釉料,珐琅、陶土、耐高温的实验器皿等。