| Element<\/th> | Grenzwert der 7. Klasse<\/th><\/tr><\/thead> | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Palladium<\/td> | 0,12\u20130,251 TP3T<\/td><\/tr> | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Eisen<\/td> | \u2264 0,30%<\/td><\/tr> | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Sauerstoff<\/td> | \u2264 0,25%<\/td><\/tr> | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kohlenstoff<\/td> | \u2264 0,08%<\/td><\/tr> | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Stickstoff<\/td> | \u2264 0,03%<\/td><\/tr> | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Wasserstoff<\/td> | \u2264 0,015%<\/td><\/tr> | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Titan<\/td> | Bilanz<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n![\"Diagramm](\"https:\/\/hontitan.com\/wp-content\/uploads\/2026\/07\/grade7-composition-diagram-1.webp\" "\\"\\"") <\/figure>\n\n\n\nDie UNS-Bezeichnung lautet R52400. In den europ\u00e4ischen Normen wird es als Werkstoffnummer 3.7235 gef\u00fchrt. Die ASTM-Normen decken die G\u00fcteklasse 7 in verschiedenen Produktformen ab: unter anderem B265 (Band, Blech, Platte), B337\/B338 (Rohr), B348 (Stab und Kn\u00fcppel) und B861 (nahtloses Rohr).<\/p>\n\n\n\n Da die Grundzusammensetzung im Wesentlichen der der G\u00fcteklasse 2 entspricht, sind die mechanischen Eigenschaften nahezu identisch mit denen der G\u00fcteklasse 2. Die Mindeststreckgrenze betr\u00e4gt 275 MPa (40 ksi), die Zugfestigkeit 345 MPa (50 ksi) und die Mindestdehnung 20%.<\/strong> Der Elastizit\u00e4tsmodul betr\u00e4gt 108 GPa. Die Dichte betr\u00e4gt 4,51 g\/cm\u00b3.<\/p>\n\n\n\n Der Palladiumgehalt ist der Grund, warum die G\u00fcteklasse 7 ihren Platz in einer Spezifikation einnimmt. Mit einem Anteil von 0,2 Gew.-% \u2013 weniger als ein Viertel Prozent \u2013 erh\u00f6ht Palladium die Korrosionsbest\u00e4ndigkeit der Legierung in reduzierenden Umgebungen erheblich, w\u00e4hrend die mechanischen Eigenschaften und die Verarbeitbarkeit im Vergleich zur G\u00fcteklasse 2 im Wesentlichen unver\u00e4ndert bleiben.<\/p>\n\n\n\n Anmerkung zur Klasse 7H:<\/strong> Die ASTM definiert au\u00dferdem die G\u00fcteklasse 7H, die denselben Pd-Bereich und dieselben Zusammensetzungsgrenzen aufweist, jedoch eine h\u00f6here Mindestzugfestigkeit (UTS) von 400 MPa (58 ksi) vorschreibt. Die G\u00fcteklasse 7H wird spezifiziert, wenn Konstrukteure eine h\u00f6here Grundfestigkeit ben\u00f6tigen, ohne auf eine legierte G\u00fcte wie Ti-6Al-4V umsteigen zu m\u00fcssen.<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n Reines, unlegiertes Titan bildet in oxidierenden und neutralen Umgebungen einen dichten, sich selbst regenerierenden TiO\u2082-Passivfilm. Aus diesem Grund ist die Sorte 2 problemlos f\u00fcr den Einsatz in Meerwasser, verd\u00fcnnten oxidierenden S\u00e4uren und den meisten chloridhaltigen Medien geeignet. Das Problem sind reduzierende Umgebungen \u2013 verd\u00fcnnte Salzs\u00e4ure, warme Schwefels\u00e4ure oder Flusss\u00e4ure in geringer Konzentration. Unter diesen Bedingungen sind nicht gen\u00fcgend oxidierende Spezies vorhanden, um den Passivfilm aufrechtzuerhalten, und die Titanoberfl\u00e4che beginnt sich aufzul\u00f6sen.<\/p>\n\n\n\n Palladium behebt dieses Problem durch einen Mechanismus der kathodischen Depolarisation.<\/strong><\/p>\n\n\n\n Pd ist ein Edelmetall mit einem deutlich geringeren Wasserstoff-\u00dcberpotential als Titan. Wenn Pd an der Oberfl\u00e4che vorhanden ist \u2013 selbst bei einem Anteil von 0,15\u20130,20 Gew.-% \u2013, wirkt es als bevorzugter Ort f\u00fcr die Wasserstoffentwicklungsreaktion:<\/p>\n\n\n\n 2H\u207a + 2e\u207b \u2192 H\u2082<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n Bei dieser Reaktion werden Protonen an den Pd-Stellen verbraucht, wodurch sich das Mischpotential der Legierungsoberfl\u00e4che erh\u00f6ht. Die Verschiebung ist gro\u00df genug, um das Korrosionspotential aus dem aktiven Aufl\u00f6sungsbereich in den passiven Bereich zu verschieben, in dem der TiO\u2082-Film stabil ist \u2013 auch ohne externe Oxidationsmittel. Das Ergebnis: Die Legierung der G\u00fcteklasse 7 bleibt in reduzierenden S\u00e4uren passiv, w\u00e4hrend reines Titan dort aktiv korrodiert.<\/p>\n\n\n\n Dieser Mechanismus wurde bereits in den 1960er Jahren in einer von Johnson Matthey ver\u00f6ffentlichten Forschungsarbeit beschrieben und in elektrochemischen Untersuchungen in den 1990er und 2000er Jahren best\u00e4tigt, darunter auch von der NRC in Auftrag gegebene Arbeiten zum Verhalten von Titanlegierungen in Endlagermilieus.<\/p>\n\n\n\n Wovor Palladium keinen Schutz bietet:<\/strong><\/p>\n\n\n\n Der Mechanismus der kathodischen Depolarisation st\u00f6\u00dft an seine Grenzen. Bei hohen S\u00e4urekonzentrationen \u2013 konzentriertes HCl \u00fcber etwa 20% bei erh\u00f6hten Temperaturen oder siedendes H\u2082SO\u2084 \u00fcber ~10% \u2013 werden die Pd-Oberfl\u00e4chenstellen \u00fcberlastet und der Passivfilm bricht zusammen. Auch die G\u00fcteklasse 7 ist in stark reduzierenden Fluoridumgebungen (wasserfreies HF) und unter stark alkalischen Bedingungen oberhalb von pH 12 weiterhin anf\u00e4llig f\u00fcr Korrosion. Spaltkorrosion in hei\u00dfen, konzentrierten Chloridl\u00f6sungen bleibt ein Problem, obwohl die Best\u00e4ndigkeit der G\u00fcteklasse 7 in dieser Hinsicht deutlich besser ist als die der G\u00fcteklasse 2.<\/p>\n\n\n\n Die wichtigste technische Schlussfolgerung: Die G\u00fcteklasse 7 erweitert den sicheren Betriebsbereich durch die Verringerung der S\u00e4urechloridkonzentration erheblich, macht Titan jedoch nicht grunds\u00e4tzlich korrosionsbest\u00e4ndig.<\/p>\n\n\n\n Die G\u00fcteklassen 7 und 11 weisen denselben Palladiumgehalt (0,12\u20130,25 Gew.-%) und somit dieselbe Korrosionsbest\u00e4ndigkeit auf. Der Unterschied liegt ausschlie\u00dflich in der Reinheit des Titangebases.<\/p>\n\n\n\n Niedrigere Interstitialwerte bedeuten eine geringere Streckgrenze, aber eine h\u00f6here Duktilit\u00e4t. Das fasst den gesamten Kompromiss zwischen G\u00fcteklasse 7 und G\u00fcteklasse 11 in einem Satz zusammen.<\/p>\n\n\n\n Der Unterschied von 103 MPa bei der Streckgrenze zwischen den beiden G\u00fcteklassen ist f\u00fcr die Konstruktion von Druckbeh\u00e4ltern und Bauteilen nicht unerheblich. Eine f\u00fcr die G\u00fcteklasse 7 berechnete Beh\u00e4lterwand kann 20\u201325% d\u00fcnner sein als eine, die f\u00fcr die Mindeststreckgrenze der G\u00fcteklasse 11 ausgelegt ist, was sich direkt auf die Materialkosten auswirkt \u2013 auch wenn die Pd-haltige Rohlegierung pro Kilogramm teurer ist als die reinen Titang\u00fcten.<\/p>\n\n\n\n Die Korrosionsbest\u00e4ndigkeit ist kein Unterscheidungsmerkmal zwischen der G\u00fcteklasse 7 und der G\u00fcteklasse 11.<\/strong> Ingenieure, die die G\u00fcteklasse 11 in erster Linie wegen ihrer \u201cbesseren Korrosionsbest\u00e4ndigkeit\u201d vorschreiben, gehen von einer falschen Annahme aus. Beide G\u00fcteklassen weisen denselben Pd-Bereich auf und verhalten sich in allen bisher getesteten korrosiven Umgebungen identisch. Das Auswahlkriterium sind die Anforderungen an die Verarbeitung und die Konstruktion, nicht die Korrosionsbest\u00e4ndigkeit.<\/p>\n\n\n\n Der praktische Nutzen von Palladium der G\u00fcteklasse 7 zeigt sich am deutlichsten in vier Kategorien aggressiver Umgebungen, in denen Titan der G\u00fcteklasse 2 versagt.<\/p>\n\n\n\n 1. Reduktion von S\u00e4uren in moderaten Konzentrationen<\/strong><\/p>\n\n\n\n Dies ist das Hauptanwendungsgebiet der Sorte 7. Reines Titan passiviert in nicht oxidierenden S\u00e4uren nur schlecht, da kein Oxidationsmittel vorhanden ist, das den TiO\u2082-Film aufrechterh\u00e4lt. Die Sorte 7 umgeht diese Anforderung durch den zuvor beschriebenen, Pd-katalysierten Wasserstoffentwicklungsmechanismus.<\/p>\n\n\n\n In der Praxis befasst sich die 7. Klasse mit folgenden Themen:<\/p>\n\n\n\n Diese Grenzwerte sind keine festen Schwellenwerte \u2013 Temperatur, Str\u00f6mungsgeschwindigkeit, Bel\u00fcftung und das Vorhandensein anderer Spezies verschieben die Korrosionsgrenze. Qualifizierungspr\u00fcfungen in der tats\u00e4chlichen Prozessumgebung sind bei kritischen Anlagen g\u00e4ngige Praxis.<\/p>\n\n\n\n 2. Hei\u00dfe Salzlaugen und Chloridl\u00f6sungen<\/strong><\/p>\n\n\n\n Unlegiertes Titan weist bereits in normalem Meerwasser eine gute Best\u00e4ndigkeit auf, doch in hei\u00dfen, konzentrierten Salzl\u00f6sungen (\u00fcber 70\u201380 \u00b0C) oder in Bereichen mit stehendem Chlorid, wie beispielsweise an den Verbindungen zwischen Rohren und Rohrboden, kann Spaltkorrosion zum Problem werden. Die G\u00fcteklasse 7 erh\u00f6ht die kritische Spalttemperatur und verl\u00e4ngert die nutzbare Lebensdauer unter diesen Bedingungen.<\/p>\n\n\n\n W\u00e4rmetauscher und Verdampferrohre in Entsalzungsanlagen, die mit Hochtemperatur-Sole betrieben werden, sind aus diesem Grund ein g\u00e4ngiger Anwendungsbereich.<\/p>\n\n\n\n 3. Umgebungen mit gemischten Oxidationsmitteln: feuchtes Chlor und Hypochlorit<\/strong><\/p>\n\n\n\n Die G\u00fcteklasse 7 eignet sich gut f\u00fcr den Einsatz mit feuchtem Chlorgas, Chlordioxid und Natriumhypochlorit \u2013 also in Umgebungen, wie sie in Bleichanlagen der Zellstoff- und Papierindustrie sowie in Wasseraufbereitungsanlagen vorzufinden sind. Der Pd-Zusatz verringert das Risiko einer Entz\u00fcndung oder von Spaltkorrosion, die bei reinem Titan im Einsatz mit trockenem oder konzentriertem Chlor auftreten k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n 4. Umgebungen mit feuchtem Atomm\u00fcll (Langzeitbetrieb)<\/strong><\/p>\n\n\n\n Die Gesteinsart \u201eGrade 7\u201c wurde im Hinblick auf ihre Eignung als Endlager f\u00fcr radioaktive Abf\u00e4lle (insbesondere im Rahmen des Yucca-Mountain-Projekts des US-Energieministeriums) eingehend untersucht. Die in der Fachzeitschrift ver\u00f6ffentlichten Forschungsergebnisse Korrosion<\/em> (Band 61, Nr. 10, AMPP) untersuchte die Legierung \u201eGrade 7\u201c und verwandte Legierungen unter den Bedingungen eines Langzeitendlagers \u2013 saures Grundwasser, Gammastrahlungsfelder, potenzielle Spaltkorrosionsumgebungen. \u201eGrade 7\u201c zeigte unter diesen Bedingungen messbare Verbesserungen gegen\u00fcber \u201eGrade 2\u201c, wobei die Best\u00e4ndigkeit gegen Spaltkorrosion als Hauptvorteil genannt wurde.<\/p>\n\n\n\n In F\u00e4llen, in denen die Schutzklasse 7 keinen zuverl\u00e4ssigen Schutz bietet:<\/strong><\/p>\n\n\n\n Die G\u00fcteklasse 11 gibt es vor allem aus einem Grund: f\u00fcr Fertigungsszenarien, in denen die etwas h\u00f6here Festigkeit der G\u00fcteklasse 7 zu Umformschwierigkeiten f\u00fchrt und der Konstrukteur das Risiko von Rissen oder R\u00fcckfederung nicht in Kauf nehmen kann.<\/p>\n\n\n\n Anwendungsf\u00e4lle, bei denen die G\u00fcteklasse 11 die richtige Wahl ist:<\/strong><\/p>\n\n\n\n D\u00fcnnwandige Rohre mit engen Biegeradien.<\/strong> Die Mindeststreckgrenze von 172 MPa bei der G\u00fcteklasse 11 im Vergleich zu 275 MPa bei der G\u00fcteklasse 7 bedeutet, dass das Material weniger stark kaltverfestigt und beim Biegen weniger stark zur\u00fcckfedert. Bei gewellten W\u00e4rmetauscherrohren, U-Biegungen oder geschwei\u00dften Dehnungsfugen mit kleinen Durchmessern ist die Weichheit der G\u00fcteklasse 11 von Vorteil.<\/p>\n\n\n\n Tiefgezogene Bauteile.<\/strong> Umformvorg\u00e4nge, bei denen eine erhebliche Querschnittsverringerung erforderlich ist \u2013 Rohrb\u00f6den, geformte Endkappen, komplexe Flanschgeometrien \u2013, profitieren von der h\u00f6heren Dehnung der G\u00fcteklasse 11 (25% gegen\u00fcber 20% bei der G\u00fcteklasse 7) und der geringeren Flie\u00dfspannung. Die Gefahr eines Versagens w\u00e4hrend des Umformvorgangs wird durch die G\u00fcteklasse 11 gemindert.<\/p>\n\n\n\n Anwendungen, bei denen die Duktilit\u00e4t der Schwei\u00dfnaht entscheidend ist.<\/strong> Beide G\u00fcteklassen sind schwei\u00dfbar, doch bei G\u00fcteklasse 11 weisen die Schwei\u00dfn\u00e4hte eine etwas geringere Eigenspannung und eine h\u00f6here Duktilit\u00e4t auf. Bei Anlagen, die Temperaturwechselbeanspruchungen ausgesetzt sind, bieten die Schwei\u00dfzonen der G\u00fcteklasse 11 einen gr\u00f6\u00dferen Spielraum, bevor Risse entstehen.<\/p>\n\n\n\n Wann die 7. Klasse die bessere Wahl ist:<\/strong><\/p>\n\n\n\n Die praktische Realit\u00e4t in den meisten Beschaffungsszenarien: Die G\u00fcteklasse 7 ist in gr\u00f6\u00dferem Umfang vorr\u00e4tig, w\u00e4hrend die G\u00fcteklasse 11 bei den meisten Servicezentren nur auf Sonderbestellung erh\u00e4ltlich ist.<\/strong> Sofern keine fertigungstechnischen Einschr\u00e4nkungen vorliegen, ist die G\u00fcteklasse 7 allein aufgrund der Marktverf\u00fcgbarkeit die Standardwahl.<\/p>\n\n\n\n Beide Werkstoffsorten sind f\u00fcr denselben Anwendungsbereich bestimmt. Die Wahl der Werkstoffsorte innerhalb eines bestimmten Projekts h\u00e4ngt von der Geometrie der Bauteile und den Beanspruchungsanforderungen ab, nicht von der korrosiven Umgebung.<\/p>\n\n\n\n Chemische Verarbeitungsindustrie<\/strong><\/p>\n\n\n\n W\u00e4rmetauscher f\u00fcr gemischte S\u00e4urestr\u00f6me, Gasw\u00e4scher im HCl-Einsatz und Reaktionsbeh\u00e4lter f\u00fcr die Synthese organischer S\u00e4uren sind die wichtigsten Anwendungsf\u00e4lle. Die G\u00fcteklasse 7 wird f\u00fcr Rohre in Rohrb\u00fcndelw\u00e4rmetauschern vorgeschrieben, wenn die Prozessseite verd\u00fcnntes HCl oder warme Schwefels\u00e4ure enth\u00e4lt. Die wirtschaftliche Argumentation ist eindeutig: Die Sorte 7 mit einem Aufpreis f\u00fcr die Pd-Legierung ist immer noch kosteng\u00fcnstiger als eine vollst\u00e4ndige Hastelloy C-276-Konstruktion, wenn Wandst\u00e4rke, Schwei\u00dfkomplexit\u00e4t und Fertigungsaufwand bei gleicher angestrebter Lebensdauer ber\u00fccksichtigt werden.<\/p>\n\n\n\n Herstellung von Arzneimitteln und Feinchemikalien<\/strong><\/p>\n\n\n\n Chlorierte L\u00f6sungsmittel, HCl-Katalysator-R\u00fcckgewinnungskreisl\u00e4ufe und die Verarbeitung pharmazeutischer Zwischenprodukte in s\u00e4urereduzierenden Umgebungen. F\u00fcr Beh\u00e4lterauskleidungen und Komponenten mit medienber\u00fchrten Oberfl\u00e4chen ist die G\u00fcteklasse 7 vorgeschrieben, da bei Laborversuchen in der G\u00fcteklasse 2 aktive Korrosion festgestellt wurde.<\/p>\n\n\n\n Entsalzung<\/strong><\/p>\n\n\n\n Rohrb\u00fcndel f\u00fcr Soleerhitzer mit Multi-Stage-Flash- (MSF) und Multi-Effect-Destillation (MED)-Technologie. Die G\u00fcteklasse 7 verbessert die Best\u00e4ndigkeit gegen Spaltkorrosion in den Spalten zwischen Rohren und Rohrboden, wo die Solekonzentration am h\u00f6chsten ist und es w\u00e4hrend des Stillstands zu Stagnation kommen kann.<\/p>\n\n\n\n Zellstoff und Papier \u2013 Bleichanlage<\/strong><\/p>\n\n\n\n Waschbeh\u00e4lter, Rohrleitungen und Beh\u00e4lter f\u00fcr den Umgang mit Chlordioxid (ClO\u2082), Hypochlorit-Bleichlauge und Filtraten aus Mischs\u00e4urewaschungen. Hier kommen sowohl die G\u00fcteklasse 7 als auch die G\u00fcteklasse 11 zum Einsatz, wobei die G\u00fcteklasse 11 f\u00fcr geformte Beh\u00e4lterb\u00f6den und die G\u00fcteklasse 7 f\u00fcr den Rohr- und Plattenbau verwendet wird.<\/p>\n\n\n\n Eind\u00e4mmung von Atomm\u00fcll<\/strong><\/p>\n\n\n\n Grade 7 war das bevorzugte Material f\u00fcr die \u00e4u\u00dfere Barriere von Tropfschutz- und Abfallbeh\u00e4lterkomponenten in geplanten Endlagern f\u00fcr hochradioaktive Abf\u00e4lle. Die wichtigste Auslegungsanforderung war eine Korrosionsbest\u00e4ndigkeit von mehr als 10.000 Jahren in einer Grundwasserumgebung, die im Laufe der Zeit sauer werden k\u00f6nnte. Der Platinzusatz in der G\u00fcteklasse 7 war der ausschlaggebende Faktor gegen\u00fcber den Alternativen der G\u00fcteklassen 2 und 12.<\/p>\n\n\n\n Offshore und Schifffahrt<\/strong><\/p>\n\n\n\n Titanrohre f\u00fcr Meerwasser sind seit Jahrzehnten Standard auf Offshore-Plattformen. In Prozessstr\u00f6men, in denen Meerwasser mit Bohrfl\u00fcssigkeit oder sauren Schlammzus\u00e4tzen vermischt wird, bietet die G\u00fcteklasse 7 Schutz vor reduzierenden S\u00e4ureereignissen, die bei Bohrlochbehandlungsma\u00dfnahmen auftreten k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n Klasse 7H<\/strong> \u2014 Gleiche Zusammensetzung wie bei der G\u00fcteklasse 7, Mindest-UTS gem\u00e4\u00df ASTM auf 400 MPa (58 ksi) erh\u00f6ht. Wird verwendet, wenn eine h\u00f6here Bemessungsspannung bei der Korrosionsbest\u00e4ndigkeit der G\u00fcteklasse 7 erforderlich ist, jedoch ohne Legierungszus\u00e4tze wie Aluminium oder Vanadium. Erh\u00e4ltlich in denselben Produktformen wie die G\u00fcteklasse 7.<\/p>\n\n\n\n 11. Klasse gegen 17. Klasse<\/strong> \u2014 Die G\u00fcteklasse 17 basiert auf derselben Grundleg\u00fcte wie die G\u00fcteklasse 11, enth\u00e4lt jedoch nur 0,04\u20130,08 Gew.-% Pd \u2013 also etwa die H\u00e4lfte des Palladiumgehalts. Dies senkt die Rohstoffkosten, schr\u00e4nkt jedoch den effektiven Korrosionsbereich ein. Die G\u00fcteklasse 17 eignet sich f\u00fcr leicht reduzierende Umgebungen, in denen der volle Palladiumgehalt der G\u00fcteklassen 11\/7 \u00fcberdimensioniert w\u00e4re. F\u00fcr den Einsatz in aggressiver HCl oder warmer Schwefels\u00e4ure ist die G\u00fcteklasse 17 kein sicherer Ersatz.<\/p>\n\n\n\n Die 12. Klasse als Alternative zur 7. Klasse<\/strong> \u2014 Manche Beschaffungsteams vergleichen die G\u00fcteklassen 7 und 12 als \u201ckorrosionsbest\u00e4ndigeres\u201d Titan. Sie sind jedoch nicht gleichwertig. Die G\u00fcteklasse 12 (Ti-0,3Mo-0,8Ni, UNS R53400) erreicht eine verbesserte Spaltkorrosionsbest\u00e4ndigkeit durch Nickel- und Molybd\u00e4nzus\u00e4tze, die weitaus kosteng\u00fcnstiger sind als Palladium. Die Sorte 12 kostet pro Kilogramm weniger. Allerdings ist die Sorte 12 in reduzierenden sauren Umgebungen nicht mit der Sorte 7 vergleichbar \u2013 Nickel und Molybd\u00e4n k\u00f6nnen den durch Palladium bereitgestellten Mechanismus der kathodischen Depolarisation nicht nachbilden. In Umgebungen, in denen die G\u00fcteklasse 7 speziell untersucht wurde (warme, verd\u00fcnnte HCl, Einsatz in reduzierenden S\u00e4urechlorid-Umgebungen), ist die G\u00fcteklasse 12 kein gleichwertiger Ersatz.<\/p>\n\n\n\n Wenn \u201eGrade 29\u201c in den Spezifikationen erscheint<\/strong> \u2014 Die Sorte 29 (Ti-3Al-2,5V + Pd) kombiniert Palladium mit Aluminium und Vanadium f\u00fcr Anwendungen, die eine h\u00f6here Festigkeit sowie Korrosionsbest\u00e4ndigkeit in reduzierenden Umgebungen erfordern. Es handelt sich um eine f\u00fcr die Luft- und Raumfahrt bestimmte Sorte, die in Anlagen zur Verarbeitung von Basischemikalien in der Regel nicht zum Einsatz kommt.<\/p>\n\n\n\n Wie hoch ist der Palladiumanteil in Titan der G\u00fcteklasse 7?<\/strong><\/p>\n\n\n\n Die ASTM schreibt f\u00fcr die G\u00fcteklasse 7 einen Palladiumgehalt von 0,12\u20130,25 Gew.-% vor. Der in Datenangaben und der Fachliteratur \u00fcblicherweise verwendete Nennwert liegt bei 0,15\u20130,20 Gew.-%, was manchmal abgek\u00fcrzt als \u201cTi-0,2Pd\u201d geschrieben wird. Die G\u00fcteklasse 11 weist denselben Palladiumgehalt auf.<\/p>\n\n\n\n Ist Titan der G\u00fcteklasse 7 hinsichtlich der Korrosionsbest\u00e4ndigkeit mit der G\u00fcteklasse 11 vergleichbar?<\/strong><\/p>\n\n\n\n Ja. Beide G\u00fcteklassen enthalten 0,12\u20130,25 Gew.-% Pd und verhalten sich in allen bisher untersuchten korrosiven Umgebungen identisch. Die G\u00fcteklasse 7 weist eine h\u00f6here Streckgrenze auf (275 MPa gegen\u00fcber mindestens 172 MPa), da ihre Grundzusammensetzung eher der G\u00fcteklasse 2 als der G\u00fcteklasse 1 entspricht. Wenn eine Spezifikation die Korrosionsbest\u00e4ndigkeit der G\u00fcteklasse 7 bei maximaler Umformbarkeit vorschreibt, ist die G\u00fcteklasse 11 die richtige Wahl \u2013 und nicht eine G\u00fcteklasse mit h\u00f6herem Pd-Gehalt.<\/p>\n\n\n\n Ist Titan der G\u00fcteklasse 7 best\u00e4ndig gegen Salzs\u00e4ure?<\/strong><\/p>\n\n\n\n Die G\u00fcteklasse 7 ist bei Raumtemperatur best\u00e4ndig gegen verd\u00fcnnte HCl bis zu einer Konzentration von etwa 20%. Bei erh\u00f6hten Temperaturen sinkt die Konzentrationsgrenze \u2013 bei 60 \u00b0C liegt sie unter Ber\u00fccksichtigung technischer Sicherheitsmargen bei etwa 5\u201310%. Die genaue Grenze h\u00e4ngt von der Temperatur, der Str\u00f6mungsgeschwindigkeit, der Bel\u00fcftung und dem Vorhandensein anderer Stoffe ab. F\u00fcr kritische Anwendungen sind Korrosionsproben im tats\u00e4chlichen Prozessstrom die Standardmethode zur Qualifizierung.<\/p>\n\n\n\n Warum wird Palladium verwendet, anstatt einfach den Titananteil zu erh\u00f6hen?<\/strong><\/p>\n\n\n\n Titan h\u00f6herer Reinheit (G\u00fcteklasse 1) verbessert die mechanische Duktilit\u00e4t, erh\u00f6ht jedoch nicht die Korrosionsbest\u00e4ndigkeit in reduzierenden S\u00e4uren. Das Problem bei G\u00fcteklasse 2 in reduzierenden Umgebungen ist elektrochemischer Natur \u2013 das Korrosionspotenzial liegt im aktiven Aufl\u00f6sungsbereich, ohne dass oxidierende Spezies vorhanden sind, die es in den passiven Bereich verschieben k\u00f6nnten. Eine Erh\u00f6hung der Reinheit ver\u00e4ndert die Elektrochemie nicht. Palladium hingegen tut dies, indem es kathodische Stellen bereitstellt, die das Potenzial unabh\u00e4ngig von der \u00e4u\u00dferen oxidierenden Umgebung in den passiven Bereich verschieben.<\/p>\n\n\n\n Wie schneidet Grade 7 im Vergleich zu Hastelloy C-276 im S\u00e4urebetrieb ab?<\/strong><\/p>\n\n\n\n Hastelloy C-276 (Ni-Mo-Cr-Legierung) weist eine breitere Korrosionsbest\u00e4ndigkeit \u00fcber einen gr\u00f6\u00dferen Bereich von S\u00e4urekonzentrationen und Temperaturen auf, einschlie\u00dflich reduzierender und oxidierender Umgebungen. Die Sorte 7 ist kosteng\u00fcnstiger f\u00fcr den Einsatz in reduzierenden S\u00e4uren mit niedriger bis mittlerer Konzentration, bei denen C-276 \u00fcberdimensioniert w\u00e4re. Die G\u00fcteklasse 7 ist zudem deutlich leichter (4,51 g\/cm\u00b3 gegen\u00fcber 8,89 g\/cm\u00b3 bei C-276), was den Bedarf an tragenden Konstruktionen verringert und gewichtsabh\u00e4ngige Installationskosten senkt. F\u00fcr Konzentrationen oder Temperaturen, die au\u00dferhalb des dokumentierten Anwendungsbereichs der G\u00fcteklasse 7 liegen, sind C-276 oder Tantal die typischen Alternativen.<\/p>\n\n\n\n K\u00f6nnen die Stahlsorten Grade 7 und Grade 11 geschwei\u00dft werden?<\/strong><\/p>\n\n\n\n Ja. Beide Sorten lassen sich problemlos mit den Verfahren GTAW (WIG), GMAW, Plasmabogen und Elektronenstrahl schwei\u00dfen. Es gelten dieselben Vorsichtsma\u00dfnahmen wie beim Schwei\u00dfen von Titan im Allgemeinen: Schutzgasabschirmung an der Schwei\u00dfnahtfl\u00e4che, R\u00fccksp\u00fclung an der Wurzel sowie Schutz vor Verunreinigungen aus der Umgebungsluft, bis die Schwei\u00dfzone auf unter etwa 427 \u00b0C (800 \u00b0F) abgek\u00fchlt ist. Schwei\u00dfn\u00e4hte der Sorte 11 weisen in der W\u00e4rmeeinflusszone eine etwas geringere Eigenspannung und eine etwas bessere Duktilit\u00e4t auf, was ein Faktor ist, der diese Sorte f\u00fcr zyklischen Betrieb beg\u00fcnstigt.<\/p>\n\n\n\n Titan der G\u00fcteklasse 7 ist Titan der G\u00fcteklasse 2 mit Palladium \u2013 der Zusatz kostet pro Kilogramm zwar mehr, macht sich aber in Umgebungen bezahlt, in denen Standard-CP-Titan versagt. Der Palladium-Mechanismus ist elektrochemischer Natur: Pd senkt das Wasserstoff-\u00dcberpotential an der Legierungsoberfl\u00e4che und verschiebt das Korrosionspotential in den passiven Bereich \u2013 selbst in reduzierenden S\u00e4uren, die den TiO\u2082-Passivfilm allein nicht aufrechterhalten k\u00f6nnen. Deshalb macht der Anteil von 0,21 TP3T eines Edelmetalls in der Praxis einen so entscheidenden Unterschied.<\/p>\n\n\n\n Die G\u00fcteklasse 11 weist denselben Palladiumgehalt wie die G\u00fcteklasse 7 auf und verf\u00fcgt daher \u00fcber die gleiche Korrosionsbest\u00e4ndigkeit. Sie wird gew\u00e4hlt, wenn die Anwendung maximale Duktilit\u00e4t, enge Biegeradien oder Tiefziehen erfordert \u2013 Eigenschaften, die sich aus ihrer Basis, der G\u00fcteklasse 1 mit geringerem Interstitialgehalt, ergeben. Wenn diese Einschr\u00e4nkungen nicht vorliegen, ist die G\u00fcteklasse 7 die Standardwahl: gr\u00f6\u00dfere Verf\u00fcgbarkeit, h\u00f6here Streckgrenze und gleiche Korrosionsbest\u00e4ndigkeit.<\/p>\n\n\n\n F\u00fcr Umgebungen, die \u00fcber den zuverl\u00e4ssigen Einsatzbereich der G\u00fcteklasse 7 hinausgehen \u2013 konzentriertes HCl \u00fcber 20%, siedende verd\u00fcnnte Schwefels\u00e4ure, wasserfreies HF \u2013 ist die richtige Alternative nicht mehr Palladium, sondern eine v\u00f6llig andere Legierungsfamilie: Hastelloy C-276, Inconel 625 oder Tantal, je nach den spezifischen chemischen Bedingungen.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Grade 7 titanium (UNS R52400, ASTM B265) is commercially pure titanium with 0.12\u20130.25 wt% palladium added. That small Pd addition fundamentally changes how the alloy behaves in reducing acid environments \u2014 environments where standard titanium grades corrode rapidly. 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