Titan cấp 7 (UNS R52400) là hợp kim titan loại α được sản xuất bằng cách thêm paladi (Pd) vào titan tinh khiết thương mại; đặc điểm chính của nó là khả năng chống ăn mòn tốt nhất trong tất cả các hợp kim titan . Hợp kim titan cấp 7 thường được gọi là hợp kim titan-paladi. Các tính chất vật lý và cơ học của nó về cơ bản tương đương với titan tinh khiết cấp 2 thường được sử dụng, nhưng việc bổ sung 0,12%–0,25% kim loại quý paladi giúp tăng cường đáng kể độ ổn định của nó trong môi trường ăn mòn cao. Titan cấp 7 R52400 cũng là nguyên liệu chính trong ngành công nghiệp tái chế titan . Hiện nay, các thương hiệu và nhà sản xuất nổi tiếng cung cấp Titan cấp 7 R52400 trên toàn cầu bao gồm: ATI Allvac® (ATI, Hoa Kỳ, cung cấp đầy đủ các sản phẩm cấp 7 bao gồm tấm, thanh và phôi), Alleima® (một công ty con của Sandvik, Thụy Điển, cung cấp dải và ống Titan cấp 7), Elgiloy Specialty Metals (Hoa Kỳ, cung cấp dải và lá Titan cấp 7 chính xác), Titanium Industries (Hoa Kỳ, cung cấp đầy đủ các sản phẩm cấp 7), Supra Alloys (California, Hoa Kỳ, nhà cung cấp vật liệu titan toàn cầu), Continental Steel & Tube Co. (Florida, Hoa Kỳ, nhà cung cấp chuyên biệt các kim loại đặc biệt), Halpern Titanium Inc. (Massachusetts, Hoa Kỳ, cung cấp tấm và thanh), Ti-TEK Ltd (Birmingham, Anh, nhà phân phối nguyên liệu thô titan), United Titanium Inc. (Ohio, Hoa Kỳ, nhà sản xuất ốc vít cấp 7) và HASM (Hàn Quốc, nhà sản xuất ốc vít cấp 7 được chứng nhận ISO/AS9100). Về mặt ký hiệu sản phẩm, Titan cấp 7 R52400 tương ứng với tiêu chuẩn DIN/EN của Đức cấp 3.7235 và tiêu chuẩn TA9 của Trung Quốc (Ti-0.2Pd). Titan cấp 7 R52400 cũng tạo ra một biến thể, cấp 7H. Mặc dù cả hai có thành phần hóa học giống hệt nhau và cùng có ký hiệu UNS là R52400, nhưng cấp 7H có yêu cầu về độ bền kéo tối thiểu tăng từ 345 MPa (50 ksi) lên 400 MPa (58 ksi) và được thiết kế đặc biệt để sử dụng trong các bình chịu áp lực ASME và thiết bị xử lý có độ tin cậy cao.
Thành phần hóa học của Titan cấp 7 R52400 tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn ASTM: hàm lượng paladi (Pd) được kiểm soát trong khoảng từ 0,12% đến 0,25%; sắt (Fe) ≤0,30%; oxy (O) ≤0,25%; cacbon (C) ≤0,08%; nitơ (N) ≤0,03%; hydro (H) ≤ 0,015%, phần còn lại là titan. Về tính chất vật lý, Titan cấp 7 R52400 có mật độ 4,51 g/cm³, điểm nóng chảy khoảng 1670°C, độ dẫn nhiệt 16,4 W/mK, hệ số giãn nở nhiệt 8,6 µm/m-°C và mô đun đàn hồi khoảng 105 GPa. Về tính chất cơ học, Titan cấp 7 R52400 có độ bền kéo tối thiểu 345 MPa (50 ksi), độ bền chảy tối thiểu (độ lệch 0,2%) là 275 MPa (40 ksi), độ giãn dài sau khi đứt ≥20%, độ giảm diện tích ≥30% và độ cứng khoảng 150 HV. Khả năng chống ăn mòn của Titan cấp 7 R52400 là ưu điểm nổi bật nhất – việc bổ sung palladium làm thay đổi hành vi điện hóa của titan: trong các axit khử (như axit clohydric loãng và axit sulfuric loãng), lớp màng bảo vệ TiO₂ của titan nguyên chất thông thường bị hòa tan và xảy ra hiện tượng ăn mòn; tuy nhiên, palladium hoạt động như một chất xúc tác catốt để giảm điện thế quá mức của phản ứng tạo khí hydro, làm dịch chuyển điện thế ăn mòn của Titan cấp 7 R52400 theo hướng dương. Điều này làm tăng điện thế của nó lên trên điện thế Flade cần thiết cho quá trình thụ động hóa, do đó duy trì quá trình thụ động hóa tự phát trong môi trường mà Titan cấp 2 sẽ không đạt được. Trong điều kiện vận hành thực tế, Titan cấp 7 R52400 thể hiện khả năng chống ăn mòn có tuổi thọ cao hơn gấp 10 lần so với cấp 2 trong môi trường HCl 10% ở 80°C. Về ăn mòn khe hở, việc bổ sung palladium làm tăng đáng kể nhiệt độ ăn mòn khe hở tới hạn—khoảng 80°C đối với cấp 1 và cấp 2 trong môi trường clorua có pH > 1—trong khi Titan cấp 7 R52400 có thể hoạt động ổn định ở nhiệt độ cao hơn. Dữ liệu vận hành từ một lò phản ứng nhà máy hóa chất năm 2026 cho thấy tuổi thọ của các bộ phận Titan cấp 7 R52400 trong nước muối axit cao gấp năm lần so với cấp 2.
Titanium cấp 7 R52400 có thể được sản xuất thành nhiều dạng sản phẩm khác nhau để đáp ứng các nhu cầu công nghiệp khác nhau, bao gồm tấm, dải, lá, thanh, ống, ống liền mạch, sản phẩm rèn, dây và ốc vít. Cụ thể, thanh Titanium cấp 7 R52400 có đường kính từ 6 đến 300 mm và chiều dài lên đến 6.000 mm, có các điều kiện bề mặt như cán nóng và tẩy gỉ, kéo nguội và mài không tâm; tấm có độ dày từ 0,5 đến 100 mm và chiều rộng từ 500 đến 1.000 mm; ống có đường kính ngoài từ 6–150 mm và độ dày thành từ 0,5–50 mm; dải và lá có kích thước chính xác. Việc sản xuất và kiểm tra Titan cấp 7 R52400 tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế sau: ASTM B265 (tấm, dải và tấm mỏng), ASTM B348 / ASME SB-348 (thanh và phôi), ASTM B381 (vật rèn), ASTM B338 / ASME SB-338 (ống hàn), ASTM B861 (ống liền mạch) và ASTM B862 (ống hàn). Loại dây hàn dùng cho Titan cấp 7 R52400 là AWS A5.16 ERTi-7 (ERTi-0.2Pd), được sử dụng để hàn phù hợp với kim loại nền. Mỗi lô Titan cấp 7 R52400 đều được cung cấp kèm theo chứng nhận vật liệu EN 10204 3.1, và chứng nhận của bên thứ ba 3.2 có sẵn theo yêu cầu.
Titanium cấp 7 R52400 chủ yếu được sử dụng trong ngành công nghiệp chế biến hóa chất (CPI), đây là thị trường ứng dụng lớn nhất của nó. Trong thiết bị xử lý hóa chất, Titanium cấp 7 R52400 được sử dụng để chế tạo lò phản ứng, bộ trao đổi nhiệt, hệ thống đường ống, máy bơm, van, phụ kiện và bình chứa để xử lý các môi trường ăn mòn cao như axit clohydric loãng, axit sulfuric loãng và khí clo ẩm. Titanium cấp 7 R52400 cũng không thể thiếu trong khử muối nước biển và kỹ thuật hàng hải - nó được sử dụng trong thiết bị cô đặc và bay hơi nước muối, bộ trao đổi nhiệt làm mát nước biển, đường ống ngoài khơi và các bộ phận đầu giếng. Khả năng chống ăn mòn rỗ và ăn mòn khe hở do clorua cho phép nó hoạt động đặc biệt tốt trong môi trường biển. Titanium cấp 7 R52400 cũng được sử dụng rộng rãi trong thiết bị chiết xuất và điện phân cho các quy trình thủy luyện, thiết bị tẩy trắng và giặt trong ngành công nghiệp bột giấy và giấy, thiết bị kiểm soát ô nhiễm không khí, cũng như cực dương, cực âm và các bộ phận pin. Ngoài ra, dạng bột hình cầu của Titan cấp 7 R52400 đã được ứng dụng trong lĩnh vực sản xuất bồi đắp bằng laser/chùm tia điện tử (in 3D). Biến thể cấp 7H (cũng được ký hiệu là UNS R52400) được thiết kế đặc biệt cho các bình chịu áp lực theo tiêu chuẩn ASME và các thiết bị xử lý có độ tin cậy cao; độ bền kéo tối thiểu cao hơn của nó cho phép ứng suất thiết kế cho phép cao hơn.
Trên thực tế, giá của Titan cấp 7 R52400 cao hơn đáng kể so với Titan nguyên chất cấp 2 tiêu chuẩn, sự khác biệt này chủ yếu do chi phí của kim loại quý palladium. Theo báo giá thị trường quốc tế năm 2026, giá của Titan cấp 7 R52400 dạng thanh dao động từ 238,5 đến 349,2 USD/kg, dạng tấm từ 15 đến 48 USD/kg, và dạng tấm mỏng và dải chính xác có thể đạt từ 50 đến 200 USD/kg. Giá của ống liền mạch Titan cấp 7 R52400 trên thị trường Mỹ vào khoảng 65 USD/kg. Tiêu chí quan trọng để lựa chọn giữa Titan cấp 7 R52400 và cấp 2 là độ ăn mòn của môi trường hoạt động – nếu môi trường xử lý bao gồm axit clohydric loãng, axit sulfuric loãng, clorua ở nhiệt độ cao, hoặc có nguy cơ ăn mòn khe hở, thì Titan cấp 7 R52400 là lựa chọn duy nhất phù hợp. Mặc dù chi phí mua ban đầu của Titan cấp 7 R52400 cao hơn, nhưng tuổi thọ sử dụng trong môi trường ăn mòn cao gấp hơn năm lần so với cấp 2, dẫn đến tổng chi phí sở hữu thấp hơn. Việc bán Titan cấp 7 R52400 đã qua sử dụng cho DONGSHENG Precious Metals Recycling có thể giúp giảm chi phí hơn nữa. Đối với các bình chịu áp lực và hệ thống được chứng nhận ASME, nên chọn cấp 7H (cũng là UNS R52400); độ bền kéo tối thiểu 400 MPa của nó đáp ứng các yêu cầu ứng suất thiết kế cao hơn. Việc hàn Titan cấp 7 R52400 phải sử dụng dây hàn ERTi-7 phù hợp để đảm bảo khả năng chống ăn mòn của vùng hàn tương đương với vật liệu nền. Đối với tất cả các sản phẩm Titan cấp 7 R52400, hãy yêu cầu nhà cung cấp cung cấp Báo cáo Kiểm tra Vật liệu (MTR) đầy đủ và xác minh rằng hàm lượng palladium nằm trong khoảng 0,12%–0,25%. Đối với các lô nhỏ hoặc phục vụ mục đích nghiên cứu và phát triển, các sản phẩm đạt tiêu chuẩn như thanh và lá làm từ Titan cấp 7 R52400 có thể được mua từ các nhà cung cấp vật liệu nghiên cứu như Goodfellow (Anh).
Ngôn ngữ
