Il titanio di grado 7 (UNS R52400, ASTM B265) è un titanio commercialmente puro con un’aggiunta di palladio compresa tra 0,12 e 0,25% in peso. Questa piccola aggiunta di Pd modifica radicalmente il comportamento della lega in ambienti acidi riducenti — ambienti in cui i gradi standard di titanio subiscono una rapida corrosione. Il grado 11 presenta lo stesso intervallo di palladio, ma utilizza una base a basso contenuto di ossigeno e ferro (equivalente al titanio commercialmente puro di grado 1), che gli conferisce una resistenza alla corrosione identica, unita a una migliore duttilità e formabilità a freddo. Per la maggior parte delle applicazioni strutturali e di lavorazione chimica, il grado 7 rappresenta la scelta predefinita. Il grado 11 viene specificato quando la lavorazione richiede imbutitura profonda, piegatura di tubi o formatura di pareti sottili. La presente guida illustra il meccanismo d’azione del palladio, le differenze nelle proprietà tra i due gradi e fornisce indicazioni pratiche per la scelta.
Che cos’è il titanio di grado 7?
Il grado 7 è una lega di titanio commercialmente puro in fase alfa, caratterizzata da un'unica aggiunta controllata: 0,12–0,25% in peso di palladio %. Per il resto, la sua composizione rispecchia quella del titanio CP di grado 2: lo stesso limite massimo di ferro dello 0,30%, lo stesso limite massimo di ossigeno dello 0,25%, gli stessi limiti interstiziali per carbonio, azoto e idrogeno.
| Elemento | Limite per la classe 7 |
|---|---|
| Palladio | 0,12–0,251 TP3T |
| Ferro | ≤ 0,30% |
| Ossigeno | ≤ 0,25% |
| Carbonio | ≤ 0,08% |
| Azoto | ≤ 0,03% |
| Idrogeno | ≤ 0,015% |
| Titanio | Equilibrio |
La sua designazione UNS è R52400. Nelle norme europee è indicato con il numero di materiale 3.7235. La norma ASTM copre il Grado 7 in diverse norme relative alle forme di prodotto: B265 (nastri, lamiere, piastre), B337/B338 (tubi), B348 (barre e billette) e B861 (tubi senza saldatura), tra le altre.
Poiché la composizione di base è sostanzialmente quella del Grado 2, le proprietà meccaniche sono pressoché identiche a quelle del Grado 2. Il limite di snervamento minimo è di 275 MPa (40 ksi), la resistenza alla trazione massima è di 345 MPa (50 ksi) e l'allungamento minimo è di 20%. Il modulo elastico è pari a 108 GPa. La densità è pari a 4,51 g/cm³.
È proprio il contenuto di palladio a determinare il ruolo del Grado 7 nelle specifiche tecniche. Con una concentrazione pari a 0,2% in peso — meno di un quarto dell’uno per cento — il palladio aumenta notevolmente la resistenza alla corrosione della lega in ambienti riducenti, lasciando sostanzialmente invariate le proprietà meccaniche e la lavorabilità rispetto al Grado 2.
Nota sulla classe 7H: L'ASTM definisce anche il grado 7H, che presenta lo stesso intervallo di Pd e gli stessi limiti di composizione, ma stabilisce un valore minimo di resistenza alla trazione (UTS) più elevato, pari a 400 MPa (58 ksi). Il grado 7H viene specificato quando i progettisti necessitano di un livello di resistenza più elevato senza dover ricorrere a un grado legato come il Ti-6Al-4V.
Il meccanismo del palladio: perché 0,2% cambia tutto
Il titanio puro non legato forma un film passivo di TiO₂ denso e autorigenerante in ambienti ossidanti e neutri. Ecco perché il Grado 2 resiste senza problemi all’acqua di mare, agli acidi ossidanti diluiti e alla maggior parte delle applicazioni in presenza di cloruri. Il problema sono gli ambienti riducenti: acido cloridrico diluito, acido solforico tiepido o acido fluoridrico a bassa concentrazione. In tali condizioni, le specie ossidanti non sono sufficienti a mantenere il film passivo e la superficie del titanio inizia a dissolversi.
Il palladio risolve questo problema attraverso un meccanismo di depolarizzazione catodica.
Il palladio (Pd) è un metallo nobile con un sovrapotenziale dell'idrogeno molto inferiore rispetto al titanio. Quando il palladio è presente sulla superficie — anche in concentrazioni comprese tra 0,15 e 0,20 % in peso — funge da sito preferenziale per la reazione di evoluzione dell'idrogeno:
2H⁺ + 2e⁻ → H₂
Questa reazione consuma protoni nei siti di Pd, il che aumenta il potenziale misto della superficie della lega. Lo spostamento è sufficientemente ampio da spingere il potenziale di corrosione dalla regione di dissoluzione attiva a quella passiva, dove il film di TiO₂ è stabile — anche in assenza di specie ossidanti esterne. Il risultato: il grado 7 rimane passivo in presenza di acidi riducenti, mentre il titanio puro subisce una corrosione attiva.
Questo meccanismo è stato individuato in una ricerca pubblicata da Johnson Matthey già negli anni ’60 e confermato da studi elettrochimici condotti negli anni ’90 e 2000, tra cui un lavoro commissionato dall’NRC sul comportamento delle leghe di titanio negli ambienti dei depositi nucleari.
Da cosa il palladio non protegge:
Il meccanismo di depolarizzazione catodica presenta dei limiti. In presenza di elevate concentrazioni di acido — HCl concentrato al di sopra di circa 20% a temperature elevate, oppure H₂SO₄ bollente al di sopra di ~10% — i siti superficiali del Pd vengono sovraccaricati e il film passivo si rompe. Il Grado 7 è inoltre ancora suscettibile all’attacco in ambienti fluorurati fortemente riducenti (HF anidro) e in condizioni fortemente alcaline con pH superiore a 12. La corrosione interstiziale in cloruri concentrati caldi rimane un problema, sebbene la resistenza del Grado 7 sia sostanzialmente migliore rispetto a quella del Grado 2 sotto questo aspetto.
L'implicazione tecnica fondamentale è la seguente: il grado 7 amplia notevolmente il margine di sicurezza nella riduzione degli ambienti contenenti cloruri di acido, ma non rende il titanio universalmente immune alla corrosione.
Titanio di grado 7 vs. titanio di grado 11: differenze principali
I gradi 7 e 11 presentano lo stesso contenuto di palladio (0,12–0,25% in peso) e, di conseguenza, la stessa resistenza alla corrosione. La differenza risiede esclusivamente nella purezza del titanio di base.
- Grado 7 è realizzato su una base di Grado 2 — con valori massimi ammissibili più elevati per l’ossigeno (≤ 0,25%) e il ferro (≤ 0,30%)
- 11ª classe è costituito da una base di Grado 1 — con un basso contenuto di ossigeno (< 0,18%) e di ferro (< 0,20%)
Un contenuto di interstiziali più basso comporta una resistenza allo snervamento inferiore, ma una maggiore duttilità. Ecco, in una sola frase, l’intero compromesso tra il Grado 7 e il Grado 11.
| Proprietà | 7ª classe (UNS R52400) | 11ª classe (UNS R52250) |
|---|---|---|
| Contenuto di Pd | 0,12–0,251 TP3T | 0,12–0,251 TP3T |
| Fe max | 0.30% | 0.20% |
| O max | 0.25% | 0.18% |
| Limite di snervamento (min) | 275 MPa (40 ksi) | 172 MPa (25 ksi) |
| Resistenza alla trazione (min.) | 345 MPa (50 ksi) | 241 MPa (35 ksi) |
| Allungamento (min) | 20% | 25% |
| Modulo elastico | 108 GPa | 103 GPa |
| Densità | 4,51 g/cm³ | 4,51 g/cm³ |
| Conducibilità termica | ~17 W/m·K | ~20,6 W/m·K |
| Resistenza alla corrosione | Eccellente | Eccellente (equivalente al grado 7) |
| Formabilità a freddo | Buono | Molto buono |
| Equivalente della base primaria | CP Ti di grado 2 | CP Ti di grado 1 |
La differenza di 103 MPa nel limite di snervamento tra i due gradi non è trascurabile ai fini della progettazione di recipienti a pressione e componenti strutturali. Una parete di un recipiente calcolata per il Grado 7 può risultare più sottile di 20–25% rispetto a una progettata in base al limite di snervamento minimo del Grado 11, con un impatto diretto sul costo del materiale — anche se la lega grezza contenente palladio è più costosa al chilogrammo rispetto ai gradi di titanio puro.
La resistenza alla corrosione non costituisce un elemento di differenziazione tra il Grado 7 e il Grado 11. Gli ingegneri che scelgono il grado 11 principalmente per la sua “migliore resistenza alla corrosione” partono da un presupposto errato. Entrambi i gradi presentano lo stesso intervallo di Pd e si comportano in modo identico in tutti gli ambienti corrosivi testati fino ad oggi. Il criterio di selezione è dato dai requisiti di fabbricazione e strutturali, non dalle prestazioni anticorrosive.
Resistenza alla corrosione del titanio di grado 7: a cosa resiste — e a cosa no
Il valore pratico del palladio di grado 7 risulta particolarmente evidente in quattro categorie di ambienti aggressivi in cui il titanio di grado 2 non regge.
1. Riduzione degli acidi a concentrazioni moderate
Questo è il campo di applicazione principale del Grado 7. Il titanio puro si passiva scarsamente in acidi non ossidanti, poiché non è presente alcun agente ossidante in grado di mantenere il film di TiO₂. Il Grado 7 aggira questo requisito grazie al meccanismo di evoluzione dell’idrogeno catalizzato dal Pd descritto in precedenza.
In pratica, il 7° grado si occupa di:
- Acido cloridrico (HCl): resistente a temperatura ambiente fino a una concentrazione di circa 20% e, a temperature elevate, in concentrazioni diluite (5–10% a 60–80 °C con adeguati margini di sicurezza progettuali)
- Acido solforico (H₂SO₄): resistente in condizioni di diluizione fino a circa 5% a temperature moderate; le prestazioni diminuiscono rapidamente al di sopra di tale intervallo
- Acido fosforico (H₃PO₄): generalmente resistente a concentrazioni da diluite a moderate
- Flussi di acidi misti contenenti cloruri: il Grado 7 amplia notevolmente il margine di sicurezza rispetto al Grado 2
Questi limiti non sono soglie fisse: la temperatura, la velocità, l’aerazione e la presenza di altre specie modificano tutti il limite di corrosione. I test di qualificazione nell’ambiente di processo effettivo rappresentano la prassi standard per le apparecchiature critiche.
2. Salamoie calde e soluzioni di cloruro
Il titanio non legato offre già buone prestazioni in acqua di mare a temperatura ambiente, ma la corrosione interstiziale diventa un problema in soluzioni saline concentrate ad alta temperatura (superiori a 70–80 °C) o in zone con ristagno di cloruri, come i giunti tra i tubi e la piastra portatubi. Il grado 7 aumenta la temperatura critica di corrosione interstiziale e prolunga la durata utile in queste condizioni.
Per questo motivo, gli scambiatori di calore e i tubi degli evaporatori degli impianti di desalinizzazione, utilizzati in presenza di salamoia ad alta temperatura, rappresentano un’applicazione comune.
3. Ambienti con ossidanti misti: cloro umido e ipoclorito
Il grado 7 resiste bene al cloro gassoso umido, al biossido di cloro e all’ipoclorito di sodio — condizioni tipiche degli impianti di sbiancamento della cellulosa e della carta e degli impianti di trattamento delle acque. L’aggiunta di palladio riduce il rischio di accensione o di corrosione interstiziale che può verificarsi con il titanio puro in presenza di cloro secco o concentrato.
4. Ambienti con scorie nucleari umide (funzionamento a lungo termine)
Il grado 7 è stato oggetto di studi approfonditi in vista del suo impiego come sito di stoccaggio delle scorie nucleari (in particolare nell’ambito del progetto Yucca Mountain del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti). Una ricerca pubblicata sulla rivista Corrosione (Vol. 61, n. 10, AMPP) ha esaminato il Grado 7 e le leghe correlate in condizioni tipiche dei depositi a lungo termine — acque sotterranee acide, campi di radiazione gamma, potenziali ambienti soggetti a corrosione interstiziale. Il Grado 7 ha mostrato miglioramenti misurabili rispetto al Grado 2 in tali condizioni, con la resistenza alla corrosione interstiziale indicata come il principale vantaggio.
Nei casi in cui il grado 7 non garantisca una protezione affidabile:
| Ambiente | Risultati della classe 7 | Nota |
|---|---|---|
| HCl concentrato (>20% a temperatura ambiente, oppure diluito a >100 °C) | Corrosione attiva | Neanche il Pd può tollerare la passività |
| H₂SO₄ concentrato (>10–15%) | Corrosione attiva | Utilizzare Hastelloy C-276 o tantalio |
| HF anidro | Corrosione attiva | Nessuna resistenza al fluoro nell'HF puro |
| Alcali forte (NaOH >30% a temperatura elevata) | Rischio di corrosione | I tipi di titanio sono generalmente sensibili a valori di pH superiori a 12 |
| Acido nitrico fumante rosso | Rischio piroforico | Il titanio è vietato |
| Cloro gassoso secco ad alta temperatura | Rischio di incendio legato al titanio | La classe 7 non risolve il problema |
Quando preferire il grado 11 al grado 7
Il grado 11 è stato introdotto per un motivo principale: situazioni di lavorazione in cui la resistenza leggermente superiore del grado 7 crea difficoltà di formatura e il progettista non può tollerare il rischio di fessurazioni o di ritorno elastico.
I casi di lavorazione in cui il grado 11 è la scelta corretta:
Tubi a parete sottile con raggi di curvatura ridotti. La resistenza minima alla snervamento del Grado 11, pari a 172 MPa, rispetto ai 275 MPa del Grado 7, implica che il materiale subisca un incrudimento meno marcato e presenti un minore ritorno elastico durante la piegatura. Per i tubi ondulati degli scambiatori di calore, le configurazioni a curva a U o i giunti di dilatazione saldati di piccolo diametro, la morbidezza del Grado 11 rappresenta un vantaggio.
Componenti imbutiti. Le operazioni di stampaggio che comportano una significativa riduzione della superficie — piastre tubiere, tappi terminali sagomati, geometrie complesse delle flange — traggono vantaggio dal maggiore allungamento del Grado 11 (25% rispetto al 20% del Grado 7) e dalla minore tensione di scorrimento. Il Grado 11 mitiga il rischio di cedimento durante la formatura.
Applicazioni in cui la duttilità della saldatura è fondamentale. Entrambi i gradi sono saldabili, ma il Grado 11 produce saldature con tensioni residue leggermente inferiori e una maggiore duttilità. Per le apparecchiature soggette a cicli termici, le zone di saldatura del Grado 11 presentano un margine maggiore prima che si verifichino le prime fessurazioni.
Quando la classe 7 è la scelta migliore:
| Scenario | Grado preferito | Motivo |
|---|---|---|
| Recipienti a pressione e colonne | Grado 7 | Maggiore resa → parete più sottile, minore costo del materiale |
| Telai strutturali e supporti | Grado 7 | Progettazione strutturale limitata dalla resistenza allo snervamento; il grado 7 consente sezioni trasversali più piccole |
| Lavorazione di lamiere e piastre con tecniche di formatura convenzionali | Grado 7 | Una formabilità equivalente al grado 2 è adeguata per la maggior parte delle lavorazioni su lamiera |
| Impiego ad alta temperatura (con pressione) | Grado 7 | Pavimento con maggiore resistenza alle alte temperature |
| Tubi standard in tratti diritti | Grado 7 | Nessun vantaggio in termini di formazione a partire dal 11° anno |
La realtà concreta nella maggior parte dei casi di appalto: Il grado 7 è disponibile in quantità maggiori, mentre il grado 11 richiede un ordine speciale presso la maggior parte dei centri di assistenza. Quando i vincoli di produzione non sono limitanti, il Grado 7 rappresenta la scelta predefinita, già solo in base alla disponibilità sul mercato.
Applicazioni pratiche dei programmi della 7ª e dell'11ª classe
Entrambe le qualità sono destinate allo stesso settore industriale. La scelta della qualità all’interno di un determinato progetto dipende dalla geometria del componente e dai requisiti di resistenza alle sollecitazioni, non dall’ambiente corrosivo.
Industria di trasformazione chimica
Gli scambiatori di calore che trattano flussi di acidi misti, gli scrubber utilizzati con HCl gassoso e i reattori per la sintesi di acidi organici rappresentano i principali casi d’uso. Il grado 7 è specificato per i tubi degli scambiatori di calore a fascio tubiero quando il lato di processo contiene HCl diluito o acido solforico caldo. Il vantaggio economico è evidente: il Grado 7, pur con un sovrapprezzo per la lega al palladio, risulta comunque più conveniente rispetto a una struttura interamente in Hastelloy C-276 se si considerano lo spessore delle pareti, la complessità delle saldature e la manodopera di fabbricazione, a parità di durata di servizio prevista.
Produzione farmaceutica e di prodotti chimici fini
Solventi clorurati, circuiti di recupero del catalizzatore a base di HCl e lavorazione di intermedi farmaceutici in ambienti acidi riducenti. I rivestimenti dei serbatoi e i componenti a contatto con il fluido devono essere di grado 7 nei casi in cui, durante i test su scala di laboratorio, il grado 2 abbia mostrato segni di corrosione attiva.
Desalinizzazione
Fasci tubieri per il riscaldamento della salamoia con tecnologia Multi-stage flash (MSF) e distillazione a effetti multipli (MED). Il grado 7 garantisce una maggiore resistenza alla corrosione interstiziale negli spazi tra i tubi e la piastra tubiera, dove la concentrazione della salamoia è più elevata e possono verificarsi condizioni di ristagno durante l’arresto dell’impianto.
Carta e cellulosa — impianto di sbiancamento
Lavatrici, tubazioni e serbatoi destinati al trattamento del biossido di cloro (ClO₂), della soluzione di candeggina a base di ipoclorito e dei filtrati di lavaggio con acidi misti. In questo ambito vengono utilizzati sia il Grado 7 che il Grado 11: il Grado 11 nelle testate dei serbatoi stampate e il Grado 7 nella costruzione di tubi e piastre.
Contenimento delle scorie nucleari
Il grado 7 era il materiale candidato principale per la barriera esterna dei componenti dello schermo antigoccia e dei contenitori per i rifiuti nei depositi proposti per le scorie nucleari ad alto livello. Il requisito progettuale fondamentale era una resistenza alla corrosione di oltre 10.000 anni in un ambiente di acque sotterranee che avrebbe potuto diventare acido nel corso del tempo. L’aggiunta di palladio nel Grado 7 è stata il fattore decisivo rispetto alle alternative rappresentate dal Grado 2 e dal Grado 12.
Offshore e nautico
Da decenni, le tubazioni in titanio per l'acqua di mare sono lo standard nelle piattaforme offshore. Nei flussi di processo in cui l'acqua di mare si mescola con il fluido di perforazione o con additivi acidi per fanghi, il grado 7 offre una protezione contro gli eventi di acidità riducente che possono verificarsi durante le operazioni di acidizzazione dei pozzi.
Foto: Uwe Aranas / Wikimedia Commons (CC BY-SA 4.0)
Come orientarsi nella famiglia della classe 7: varianti e alternative
Classe 7H — Stessa composizione del Grado 7, con UTS minimo portato a 400 MPa (58 ksi) secondo la norma ASTM. Utilizzato quando è richiesta una sollecitazione di progetto più elevata con la resistenza alla corrosione del Grado 7, ma senza aggiunte di leghe come alluminio o vanadio. Disponibile nelle stesse forme di prodotto del Grado 7.
Classe 11 contro Classe 17 — Il Grado 17 ha la stessa base del Grado 11, ma utilizza solo 0,04–0,08% in peso di Pd — circa la metà del contenuto di palladio. Ciò riduce il costo delle materie prime, ma restringe il campo di resistenza alla corrosione effettivo. Il Grado 17 è adeguato per ambienti leggermente riducenti in cui il contenuto totale di palladio del Grado 11/7 risulterebbe eccessivo. Per l’impiego in ambienti aggressivi con HCl o acido solforico caldo, il Grado 17 non rappresenta un sostituto sicuro.
Il 12° anno come alternativa al 7° anno — Alcuni team addetti agli appalti considerano il Grado 7 e il Grado 12 come titanio “migliorato in termini di resistenza alla corrosione”. Non sono equivalenti. Il grado 12 (Ti-0,3Mo-0,8Ni, UNS R53400) garantisce una maggiore resistenza alla corrosione interstiziale grazie alle aggiunte di nichel e molibdeno, che sono di gran lunga meno costose del palladio. Il Grado 12 ha un costo inferiore al chilogrammo. Tuttavia, il Grado 12 non eguaglia il Grado 7 in ambienti con ridotte concentrazioni di acido: il nichel e il molibdeno non riproducono il meccanismo di depolarizzazione catodica fornito dal palladio. Per gli ambienti in cui il Grado 7 è stato specificatamente valutato (HCl diluito a temperatura elevata, impiego in cloruri acidi riducenti), il Grado 12 non rappresenta un sostituto equivalente.
Quando il grado 29 compare nelle specifiche — Il grado 29 (Ti-3Al-2,5V + Pd) combina il palladio con l’alluminio e il vanadio per applicazioni che richiedono una maggiore resistenza meccanica e resistenza alla corrosione in ambienti riducenti. Si tratta di un grado destinato al settore aerospaziale e non viene comunemente utilizzato nelle apparecchiature per la lavorazione dei prodotti chimici di base.
Domande frequenti
Qual è la percentuale di palladio presente nel titanio di grado 7?
La norma ASTM specifica un contenuto di palladio compreso tra 0,12 e 0,25% in peso per il Grado 7. Il valore nominale tipicamente utilizzato nei dati di riferimento e nella letteratura di settore è compreso tra 0,15 e 0,20%, talvolta indicato in forma abbreviata come “Ti-0,2Pd”. Il grado 11 presenta lo stesso intervallo di contenuto di palladio.
Il titanio di grado 7 è uguale a quello di grado 11 in termini di resistenza alla corrosione?
Sì. Entrambe le qualità contengono 0,12–0,25% in peso di Pd e si comportano in modo identico in tutti gli ambienti corrosivi studiati finora. Il grado 7 presenta un limite di snervamento più elevato (275 MPa contro un minimo di 172 MPa) poiché la sua composizione di base è equivalente al grado 2 anziché al grado 1. Se una specifica richiede la resistenza alla corrosione del grado 7 con la massima formabilità, il grado 11 è la scelta corretta — non un grado con un contenuto di Pd più elevato.
Il titanio di grado 7 resiste all'acido cloridrico?
Il grado 7 resiste all'HCl diluito a temperatura ambiente fino a una concentrazione di circa 20%. A temperature elevate, il limite di concentrazione si abbassa — circa 5–10% a 60 °C, con l’applicazione di margini di sicurezza. Il limite preciso dipende dalla temperatura, dalla velocità di flusso, dall’aerazione e dalla presenza di altre sostanze. Per le applicazioni critiche, i provini di corrosione inseriti nel flusso di processo effettivo costituiscono il metodo di qualificazione standard.
Perché si usa il palladio invece di aumentare semplicemente il grado di purezza del titanio?
Il titanio di maggiore purezza (Grado 1) migliora la duttilità meccanica ma non aumenta la resistenza alla corrosione in ambienti acidi riducenti. Il problema del Grado 2 in ambienti riducenti è di natura elettrochimica: il potenziale di corrosione si colloca nella regione di dissoluzione attiva senza che vi siano specie ossidanti in grado di spingerlo nella regione passiva. Aumentare la purezza non modifica l’elettrochimica. Il palladio, invece, lo fa, fornendo siti catodici che spostano il potenziale nella regione passiva indipendentemente dall’ambiente ossidante esterno.
Come si comporta il Grade 7 rispetto all’Hastelloy C-276 in servizio acido?
L’Hastelloy C-276 (lega Ni-Mo-Cr) offre una resistenza alla corrosione più ampia in un intervallo più esteso di concentrazioni acide e temperature, compresi gli ambienti riducenti e ossidanti. Il grado 7 è più competitivo in termini di costo per impieghi con acidi riducenti a concentrazione da bassa a moderata, dove l’uso del C-276 risulterebbe eccessivo. Il Grado 7 è inoltre significativamente più leggero (4,51 g/cm³ contro gli 8,89 g/cm³ del C-276), il che riduce i requisiti di supporto strutturale e i costi di installazione sensibili al peso. Per concentrazioni o temperature che superano i limiti documentati del Grado 7, il C-276 o il tantalio rappresentano le alternative tipiche.
È possibile saldare il grado 7 e il grado 11?
Sì. Entrambe le qualità sono facilmente saldabili con i processi GTAW (TIG), GMAW, ad arco al plasma e a fascio di elettroni. Si applicano le stesse precauzioni previste per qualsiasi saldatura del titanio: protezione con gas inerte sulla faccia della saldatura, spurgo posteriore sulla radice e protezione dalla contaminazione atmosferica fino a quando la zona di saldatura non si raffredda al di sotto di circa 427 °C (800 °F). Le saldature del grado 11 presentano tensioni residue leggermente inferiori e una duttilità leggermente migliore nella zona termicamente alterata, il che rappresenta un fattore a loro favore per l’impiego in servizio ciclico.
Sintesi
Il titanio di grado 7 è un titanio di grado 2 con palladio: l’aggiunta comporta un costo maggiore al chilogrammo, ma si ripaga da sola in ambienti in cui il titanio CP standard non regge. Il meccanismo del palladio è di natura elettrochimica: il Pd riduce il sovrapotenziale dell’idrogeno sulla superficie della lega, spostando il potenziale di corrosione nella regione passiva anche in presenza di acidi riducenti che da soli non sono in grado di sostenere il film passivo di TiO₂. Ecco perché lo 0,2% di questo metallo prezioso fa una differenza pratica così decisiva.
Il Grado 11 presenta lo stesso contenuto di palladio del Grado 7 e, di conseguenza, la stessa resistenza alla corrosione. Viene scelto quando l’applicazione richiede la massima duttilità, raggi di curvatura ridotti o imbutitura profonda — caratteristiche che derivano dal suo Grado 1 di base, caratterizzato da un contenuto interstiziale inferiore. In assenza di tali vincoli, il Grado 7 rappresenta la scelta standard: maggiore disponibilità, maggiore limite di snervamento e le stesse prestazioni anticorrosive.
Per gli ambienti che esulano dai limiti di affidabilità del Grado 7 — HCl concentrato oltre i 20%, acido solforico diluito in ebollizione, HF anidro — l’alternativa corretta non è un maggiore impiego di palladio, bensì una famiglia di leghe completamente diversa: Hastelloy C-276, Inconel 625 o tantalio, a seconda delle specifiche condizioni chimiche.
