{"id":4069,"date":"2026-06-16T01:38:55","date_gmt":"2026-06-16T01:38:55","guid":{"rendered":"https:\/\/hontitan.com\/?p=4069"},"modified":"2026-06-16T01:41:25","modified_gmt":"2026-06-16T01:41:25","slug":"grade-7-titanium-palladium","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/hontitan.com\/it\/grade-7-titanium-palladium\/","title":{"rendered":"Titanio-palladio di grado 7 (Ti-0,15Pd): resistenza alla corrosione, propriet\u00e0 e confronto con il grado 11"},"content":{"rendered":"

Il titanio di grado 7 (UNS R52400) \u00e8 titanio commercialmente puro legato con palladio in una percentuale compresa tra lo 0,12% e lo 0,251%. L'aggiunta di tracce di Pd migliora notevolmente la resistenza alla corrosione in presenza di acidi riducenti, garantendo prestazioni da 40 a oltre 1.000 volte superiori rispetto al grado 2 in ambienti con acido cloridrico e solforico. Il grado 11 ha lo stesso contenuto di palladio, ma si basa su un grado 1 a basso contenuto interstiziale, sacrificando una piccola parte della resistenza per ottenere una protezione dalla corrosione equivalente. Se state selezionando materiali per scambiatori di calore per la lavorazione chimica, scrubber FGD o impiego in cloruro caldo, questo articolo vi fornisce i dati specifici sulla velocit\u00e0 di corrosione, i limiti di temperatura e la logica di selezione del grado per prendere una decisione sicura.<\/p>\n\n\n\n

\"Scambiatore<\/figure>\n\n\n\n

Cos'\u00e8 il titanio di grado 7? (Il grado arricchito con palladio)<\/h2>\n\n\n\n

Il titanio di grado 7 \u00e8 un titanio commercialmente puro (CP) con un'aggiunta controllata di palladio compresa tra lo 0,12 e lo 0,25% in peso. La specifica ASTM B265 lo classifica come titanio non legato in fase alfa: il palladio \u00e8 presente in soluzione solida a livelli troppo bassi per modificare la struttura cristallina, ma sufficientemente elevati da trasformare il comportamento della lega in ambienti chimici aggressivi.<\/p>\n\n\n\n

Il grado 7 non \u00e8 una superlega esotica.<\/strong> Consideratelo come un titanio commerciale di grado 2 dotato di una sorta di \"polizza assicurativa\" contro la corrosione negli acidi riducenti. Questa distinzione \u00e8 importante perch\u00e9 significa che \u00e8 possibile lavorare, saldare e modellare il grado 7 utilizzando le stesse tecniche impiegate per qualsiasi titanio CP, ma con un controllo pi\u00f9 rigoroso sulla composizione del metallo di saldatura.<\/p>\n\n\n\n

La designazione UNS della lega \u00e8 R52400<\/strong>. Rientra nella pi\u00f9 ampia famiglia delle \u201cleghe di titanio modificate con metalli nobili\u201d, che comprende anche il Grado 11 (Ti-0,15Pd, a basso contenuto di interstiziali), il Grado 16 (Ti-0,05Pd) e il Grado 17 (Ti-0,05Pd, a basso contenuto di interstiziali). Le varianti modificate con rutenio (Gradi 26, 27, 28, 29) hanno uno scopo simile ma utilizzano Ru al posto del Pd \u2014 un argomento per un altro articolo.<\/p>\n\n\n\n

\"Microstruttura<\/figure>\n\n\n\n

Composizione chimica del titanio di grado 7<\/h3>\n\n\n\n

Ecco la composizione chimica completa secondo la norma ASTM B265:<\/p>\n\n\n\n

Elemento<\/th>Classe 7 (wt%)<\/th>Riferimento per la classe seconda (wt%)<\/th><\/tr><\/thead>
Titanio<\/strong><\/td>Equilibrio<\/td>Equilibrio<\/td><\/tr>
Palladio<\/strong><\/td>0.12-0.25<\/strong><\/td>\u2014<\/td><\/tr>
Ferro (Fe)<\/td>0,30 max<\/td>0,30 max<\/td><\/tr>
Ossigeno (O)<\/td>0,25 max<\/td>0,25 max<\/td><\/tr>
Carbonio (C)<\/td>0,08 max<\/td>0,08 max<\/td><\/tr>
Azoto (N)<\/td>0,03 max<\/td>0,03 max<\/td><\/tr>
Idrogeno (H)<\/td>0,015 max<\/td>0,015 max<\/td><\/tr>
Rimanenze (ciascuna)<\/td>0,10 max<\/td>0,10 max<\/td><\/tr>
Rimanenze (totale)<\/td>0,40 max<\/td>0,40 max<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

La composizione chimica di base \u00e8 sostanzialmente identica a quella del Grado 2. L'unica differenza sta nell'aggiunta di palladio \u2014 pari a un quarto di punto percentuale o meno \u2014 che costituisce il fattore principale alla base del sovrapprezzo del Grado 7.<\/p>\n\n\n\n

Propriet\u00e0 fisiche e meccaniche<\/h3>\n\n\n\n
Propriet\u00e0<\/th>Grado 7<\/th>Unit\u00e0<\/th><\/tr><\/thead>
Densit\u00e0<\/td>4.51<\/td>g\/cm\u00b3<\/td><\/tr>
Intervallo di fusione<\/td>\u22641.665<\/td>\u00b0C<\/td><\/tr>
Conduttivit\u00e0 termica<\/td>16.4<\/td>W\/m\u00b7K<\/td><\/tr>
Resistivit\u00e0 elettrica<\/td>0.56<\/td>\u03bc\u03a9\u00b7m<\/td><\/tr>
Modulo di elasticit\u00e0<\/td>103<\/td>GPa<\/td><\/tr>
Coefficiente di Poisson<\/td>0.37<\/td>\u2014<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Propriet\u00e0 meccaniche (secondo la norma ASTM B265, valori minimi):<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Propriet\u00e0<\/th>Grado 7<\/th>Unit\u00e0<\/th><\/tr><\/thead>
Resistenza alla trazione (min)<\/td>345<\/td>MPa (50 ksi)<\/td><\/tr>
Limite di snervamento, 0,2% (min)<\/td>275<\/td>MPa (40 ksi)<\/td><\/tr>
Allungamento a 50 mm (min)<\/td>20<\/td>%<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Questi valori meccanici corrispondono esattamente a quelli del Grado 2. Il palladio non modifica in modo significativo la resistenza, ma ne altera il comportamento alla corrosione. Il Grado 7 \u00e8 un materiale equivalente al Grado 2 sotto ogni aspetto meccanico.<\/p>\n\n\n\n

\"Infografica<\/figure>\n\n\n\n

In che modo il palladio migliora la resistenza alla corrosione \u2014 Il meccanismo<\/h2>\n\n\n\n

\u00c8 qui che il Grado 7 si guadagna la sua fama. Il meccanismo non \u00e8 intuitivo: aggiungere un minuscolo<\/em> L'idea di aggiungere una piccola quantit\u00e0 di un metallo nobile costoso a un metallo comune per renderlo resistente alla corrosione sembra quasi troppo semplice. Ma i meccanismi elettrochimici sono ben compresi e sono stati confermati fin dai lavori fondamentali di Stern e Wissenberg del 1959.<\/p>\n\n\n\n

Il processo di depolarizzazione catodica<\/h3>\n\n\n\n

Il meccanismo funziona in tre fasi:<\/p>\n\n\n\n

Fase 1 \u2014 Sulla superficie si formano siti catalitici.<\/strong> Il palladio \u00e8 presente nella lega sia sotto forma di soluzione solida sia come composto intermetallico Ti\u2082Pd<\/strong>. Quando esposta a un mezzo corrosivo, la matrice di titanio si dissolve in modo preferenziale, mentre la fase contenente palladio si riprecipita in forma elementare sulla superficie metallica. Queste particelle elementari di Pd sono catodi estremamente efficienti: catalizzano la reazione di evoluzione dell'idrogeno (HER) a sovrapotenziali molto bassi.<\/p>\n\n\n\n

Fase 2 \u2014 Il potenziale di corrosione diventa pi\u00f9 nobile.<\/strong> L'aumento della corrente catodica generata da quelle particelle di palladio sposta il potenziale di corrosione complessivo della lega in direzione positiva (nobile). Questo accoppiamento galvanico spinge il potenziale del titanio al di sopra del suo Potenziale di Flade<\/strong> \u2014 la soglia critica alla quale si forma spontaneamente e si rigenera il film protettivo di ossido passivo di TiO\u2082.<\/p>\n\n\n\n

Fase 3 \u2014 Ripassivazione spontanea.<\/strong> Quando il potenziale supera il potenziale di Flade, la lega mantiene uno strato di ossido stabile e autorigenerante anche in presenza di acidi riducenti (non ossidanti), mentre il titanio non legato diventerebbe \u201cattivo\u201d e si corromper\u00e0 rapidamente.<\/p>\n\n\n\n

Il concetto fondamentale emerso dalle prime ricerche di Cotton (1960, Panoramica sui metalli del gruppo del platino<\/em>) e in lavori successivi di Noble et al. (1967, Panoramica sui metalli del gruppo del platino<\/em>, vol. 11) \u00e8 che il palladio non rimane intrappolato nella lega, ma si dissolve, si riprecipita e si ricicla continuamente in superficie. L'aggiunta di una piccola quantit\u00e0 di sale di palladio solubile a un acido non ossidante pu\u00f2 arrestare completamente la corrosione del titanio non legato, dimostrando che il meccanismo \u00e8 di tipo catalitico superficiale piuttosto che di legatura in massa.<\/p>\n\n\n\n

In parole povere:<\/strong> Il titanio non legato (Grado 2) dipende dall'ossigeno presente nell'ambiente per mantenere il proprio strato protettivo di ossido. In presenza di acidi riducenti, dove l'ossigeno \u00e8 scarso, tale ossido si dissolve e il metallo si corrode rapidamente. Il palladio offre una soluzione alternativa: genera internamente una corrente catodica sufficiente a mantenere la passivit\u00e0 anche in assenza di ossidanti ambientali.<\/p>\n\n\n\n

\"Schema<\/figure>\n\n\n\n

Resistenza alla corrosione del titanio di grado 7 \u2014 Dati completi<\/h2>\n\n\n\n

Questa \u00e8 la parte pi\u00f9 importante per la scelta dei materiali.<\/strong> Anzich\u00e9 affermazioni generiche come \u201ceccellente resistenza alla corrosione\u201d, ecco i tassi di corrosione specifici nei pi\u00f9 comuni ambienti industriali. Tutti i tassi sono espressi in mm\/anno (millimetri all'anno); i valori inferiori a 0,13 mm\/anno sono generalmente considerati accettabili per un impiego a lungo termine.<\/p>\n\n\n\n

Fonti dei dati: TIMET Resistenza alla corrosione del titanio<\/em> manuale tecnico, banca dati AZoM sui tassi di corrosione, dati tecnici di Austral Wright Metals e la rassegna pubblicata sulla rivista AMPP\/Corrosion a cura di Schutz et al. (2005).<\/p>\n\n\n\n

Prestazioni in presenza di acido cloridrico (HCl)<\/h3>\n\n\n\n
Concentrazione di HCl<\/th>Temperatura<\/th>Velocit\u00e0 di erosione (mm\/anno)<\/th>Velocit\u00e0 di crescita di 2\u00b0 grado (mm\/anno)<\/th>Miglioramento<\/th><\/tr><\/thead>
5%<\/td>Ebollizione (~108 \u00b0C)<\/td>0.18<\/strong><\/td>>10<\/td>circa 55\u00d7<\/td><\/tr>
3% (saturato con N\u2082)<\/td>190 \u00b0C<\/td>0.025<\/strong><\/td>>28<\/td>>1.000 volte<\/td><\/tr>
5% (saturato con N\u2082)<\/td>190 \u00b0C<\/td>0.1<\/strong><\/td>>28<\/td>~280\u00d7<\/td><\/tr>
10% (saturato con N\u2082)<\/td>190 \u00b0C<\/td>8.8<\/strong><\/td>>28<\/td>Rischio di guasto<\/td><\/tr>
15% (saturato con N\u2082)<\/td>190 \u00b0C<\/td>40<\/strong><\/td>\u2014<\/td>Corrosione attiva<\/td><\/tr>
3% (saturato di O\u2082)<\/td>190 \u00b0C<\/td>0.13<\/strong><\/td>>28<\/td>>200\u00d7<\/td><\/tr>
5% (saturato di O\u2082)<\/td>190 \u00b0C<\/td>0.13<\/strong><\/td>>28<\/td>>200\u00d7<\/td><\/tr>
10% (saturato di O\u2082)<\/td>190 \u00b0C<\/td>9.2<\/strong><\/td>>28<\/td>Ripartizione<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Il risultato principale \u00e8 che<\/strong> La classe 7 resiste fino a circa 27% HCl a temperatura ambiente<\/strong> e all'incirca 5% HCl a 190 \u00b0C<\/strong> in condizioni di deaerazione. Il grado 2 resiste a circa 7% di HCl a temperatura ambiente e praticamente non resiste a temperature elevate. La presenza di ioni metallici multivalenti (Fe\u00b3\u207a, Cu\u00b2\u207a, Mo\u2076\u207a) o di agenti ossidanti (HNO\u2083, NaOCl) amplia ulteriormente il campo di resistenza del grado 7.<\/p>\n\n\n\n

Nota pratica:<\/strong> In base alla mia esperienza nella scelta del titanio per l'impiego in ambiente HCl, la variabile chiave \u00e8 l'ossigeno disciolto. In condizioni di aerazione, la concentrazione di rottura aumenta di circa un gradino (ad esempio, da 5% a ~7% a 190 \u00b0C). Se il vostro processo prevede l'iniezione d'aria o il funzionamento in recipiente aperto, otterrete un piccolo vantaggio in termini di resistenza alla corrosione.<\/p>\n\n\n\n

Prestazioni in presenza di acido solforico (H\u2082SO\u2084)<\/h3>\n\n\n\n
Concentrazione di H\u2082SO\u2084<\/th>Temperatura<\/th>Velocit\u00e0 di erosione (mm\/anno)<\/th>Velocit\u00e0 di crescita di 2\u00b0 grado (mm\/anno)<\/th><\/tr><\/thead>
5%<\/td>Bollente (~104 \u00b0C)<\/td>0.5<\/strong><\/td>48<\/td><\/tr>
1% (saturato con N\u2082)<\/td>190 \u00b0C<\/td>0.13<\/strong><\/td>7 (insufficienza in seconda elementare)<\/td><\/tr>
5% (saturato con N\u2082)<\/td>190 \u00b0C<\/td>0.13<\/strong><\/td>26,5 (insufficienza di secondo grado)<\/td><\/tr>
10% (saturato con N\u2082)<\/td>190 \u00b0C<\/td>1.5<\/strong><\/td>\u2014<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Il risultato principale \u00e8 che<\/strong> La classe 7 resiste a circa 45% H\u2082SO\u2084 a temperatura ambiente<\/strong> e riguardo a 5\u201371 TP3T alla temperatura di ebollizione<\/strong>. Il grado 2 presenta una resistenza di circa 201 TP3T a temperature prossime allo zero e scende al di sotto di 0,51 TP3T in acido bollente.<\/p>\n\n\n\n

Risultati nel settore dell'acido fosforico e degli acidi organici<\/h3>\n\n\n\n
Acido<\/th>Concentrazione<\/th>Temperatura<\/th>Velocit\u00e0 di erosione (mm\/anno)<\/th>Velocit\u00e0 di crescita di 2\u00b0 grado (mm\/anno)<\/th><\/tr><\/thead>
Fosforico (H\u2083PO\u2084)<\/td>50%<\/td>70 \u00b0C<\/td>1.8<\/strong><\/td>10<\/td><\/tr>
Fosforico (H\u2083PO\u2084)<\/td>10%<\/td>Bollitura<\/td>3.2<\/strong><\/td>11<\/td><\/tr>
Acido formico<\/td>50%<\/td>Bollitura<\/td>0.075<\/strong><\/td>3.6<\/td><\/tr>
Acido ossalico<\/td>1%<\/td>Bollitura<\/td>1.13<\/strong><\/td>45<\/td><\/tr>
Acido citrico<\/td>50%<\/td>Bollitura<\/td><0,025<\/strong><\/td>0.4<\/td><\/tr>
Acido acetico<\/td>5\u201399,71 TP3T<\/td>124 \u00b0C<\/td>Nessuno<\/strong><\/td>Nessuno<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Il risultato principale \u00e8 che<\/strong> La classe 7 resiste a circa 80% H\u2083PO\u2084 a temperatura ambiente<\/strong>, 15% a 60 \u00b0C<\/strong>, e 6% all'ebollizione<\/strong>. Per quanto riguarda gli acidi organici, il miglioramento rispetto al Grado 2 varia da circa 16 volte a circa 48 volte. Per quanto riguarda l'acido acetico, entrambi i gradi offrono buone prestazioni: il vantaggio del Grado 7 emerge soprattutto in presenza di tracce di cloruri o in condizioni riducenti.<\/p>\n\n\n\n

Resistenza alla corrosione interstiziale e alla corrosione puntiforme<\/h3>\n\n\n\n

\u00c8 proprio qui che il Grado 7 si distingue nettamente dal Grado 2. La corrosione interstiziale \u2014 ovvero l'attacco localizzato sotto le guarnizioni, le teste dei bulloni e i depositi \u2014 \u00e8 la modalit\u00e0 di cedimento che pi\u00f9 spesso coglie di sorpresa gli ingegneri che hanno scelto il Grado 2 basandosi esclusivamente sui dati relativi alla corrosione generale.<\/p>\n\n\n\n

Secondo Schutz et al. (2005, Corrosione<\/em>, vol. 61, n. 10):<\/p>\n\n\n\n

Il grado 7 non presenta segni di corrosione interstiziale a temperature fino a 200 \u00b0C<\/strong> in una soluzione di FeCl\u2083 10% a pH 2,87. Il grado 2, in condizioni identiche, d\u00e0 inizio alla corrosione interstiziale a circa 93 \u00b0C (200 \u00b0F)<\/strong> in soluzioni saline di cloruro quasi neutre.<\/p>\n\n\n\n

Il meccanismo: nelle fessure, l'esaurimento dell'ossigeno crea un microambiente riducente che normalmente causerebbe la depassivazione del titanio puro. Il palladio mantiene una densit\u00e0 di corrente catodica sufficiente a mantenere il potenziale al di sopra del potenziale di Flade, consentendo la ripassivazione spontanea anche in condizioni di carenza di ossigeno.<\/p>\n\n\n\n

Implicazioni pratiche:<\/strong> Se le vostre apparecchiature presentano giunti con guarnizioni, giunti a sovrapposizione o qualsiasi configurazione geometrica che favorisca il ristagno della soluzione, il Grado 7 \u00e8 quasi sempre la scelta pi\u00f9 indicata rispetto al Grado 2, indipendentemente dalla composizione chimica della soluzione.<\/p>\n\n\n\n

Parametro<\/th>Grado 2<\/th>Grado 7<\/th><\/tr><\/thead>
Insorgenza della corrosione interstiziale (soluzione salina quasi neutra)<\/td>circa 70\u2013100 \u00b0C<\/td>>200 \u00b0C<\/td><\/tr>
Temperatura critica di corrosione interstiziale (10% in FeCl\u2083)<\/td>circa 93 \u00b0C<\/td>>200 \u00b0C<\/td><\/tr>
Rischio di perdite nei giunti con guarnizione<\/td>Da moderata ad alta oltre i 70 \u00b0C<\/td>Minimo inferiore a 200 \u00b0C<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n
\"Campione<\/figure>\n\n\n\n

Limiti di temperatura e concentrazione \u2014 Quando il grado 7 non \u00e8 sufficiente<\/h3>\n\n\n\n

Il grado 7 non \u00e8 immune alla corrosione. Ecco i limiti pratici oltre i quali la resistenza viene meno:<\/p>\n\n\n\n

Medio<\/th>Limite di sicurezza per la classe 7<\/th>Punto di rottura<\/th><\/tr><\/thead>
HCl<\/td>~271 TP3T a 25 \u00b0C; ~51 TP3T a 190 \u00b0C<\/td>>5% a 190 \u00b0C (disossigenato)<\/td><\/tr>
H\u2082SO\u2084<\/td>~451 \u00b0P3T a 25 \u00b0C; ~71 \u00b0P3T al punto di ebollizione<\/td>>10% a 190 \u00b0C<\/td><\/tr>
H\u2083PO\u2084<\/td>~801 \u00b0T a 25 \u00b0C; ~61 \u00b0T al punto di ebollizione<\/td>>15% a 60 \u00b0C<\/td><\/tr>
Cl\u2082 umido (gassoso)<\/td>Ottimo a tutte le temperature di utilizzo<\/td>Il Cl\u2082 secco \u00e8 pericoloso (<1,51 TP3T H\u2082O)<\/td><\/tr>
HF<\/td>Non utilizzare<\/strong> \u2014 attacco rapido a qualsiasi concentrazione<\/td>Tutte le condizioni<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Avviso importante:<\/strong> Il grado 7 (e tutti i gradi di titanio) dovrebbe mai<\/strong> essere esposti all'acido fluoridrico (HF), anche in quantit\u00e0 minime. L'HF dissolve completamente il film passivo di TiO\u2082 e aggredisce in modo aggressivo il metallo di base. Se il flusso di processo contiene ioni fluoruro in condizioni acide, \u00e8 necessario utilizzare un materiale diverso, solitamente Hastelloy C-276 o tantalio.<\/p>\n\n\n\n

Titanio di grado 7 vs titanio di grado 11 \u2014 Le differenze fondamentali<\/h2>\n\n\n\n

Questa \u00e8 la domanda che mi viene posta pi\u00f9 spesso dai team di approvvigionamento e dai tecnici addetti alle specifiche: \u201cSono entrambi Ti-0,15Pd: qual \u00e8 la differenza?\u201d<\/p>\n\n\n\n

La risposta breve: Il corso di chimica del 7\u00b0 anno si basa sul programma di chimica del 2\u00b0 anno (livello avanzato), mentre quello dell'11\u00b0 anno si basa sul programma di chimica del 1\u00b0 anno (livello base).<\/strong> Stesso palladio, stessa resistenza alla corrosione, ma propriet\u00e0 meccaniche leggermente diverse.<\/p>\n\n\n\n

Confronto della composizione chimica<\/h3>\n\n\n\n
Elemento<\/th>Classe 7 (wt%)<\/th>11\u00b0 anno (wt%)<\/th><\/tr><\/thead>
Titanio<\/td>Equilibrio<\/td>Equilibrio<\/td><\/tr>
Palladio<\/td>0.12-0.25<\/td>0.12-0.25<\/td><\/tr>
Ferro (Fe)<\/strong><\/td>0,30 max<\/strong><\/td>0,20 max<\/strong><\/td><\/tr>
Ossigeno (O)<\/strong><\/td>0,25 max<\/strong><\/td>0,18 max<\/strong><\/td><\/tr>
Carbonio (C)<\/td>0,08 max<\/td>0,08 max<\/td><\/tr>
Azoto (N)<\/td>0,03 max<\/td>0,03 max<\/td><\/tr>
Idrogeno (H)<\/td>0,015 max<\/td>0,015 max<\/td><\/tr>
Rimanenze (ciascuna)<\/td>0,10 max<\/td>0,10 max<\/td><\/tr>
Rimanenze (totale)<\/td>0,40 max<\/td>0,40 max<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

La differenza sta nei limiti relativi al ferro e all'ossigeno.<\/strong> Il grado 11 prevede limiti pi\u00f9 rigorosi per questi due elementi interstiziali: massimo 0,201% in peso di Fe e 0,181% in peso di O, contro lo 0,301% in peso di Fe e lo 0,251% in peso di O del grado 7. Anche il limite di carbonio differisce leggermente nell'ultima edizione della norma ASTM B265 (0,10% max per il Grado 7 contro 0,10% per il Grado 11, entrambi uguali). Si tratta della stessa distinzione chimica che separa il Grado 1 dal Grado 2 nel titanio non legato.<\/p>\n\n\n\n

Confronto delle propriet\u00e0 meccaniche<\/h3>\n\n\n\n
Propriet\u00e0<\/th>Grado 7<\/th>11\u00aa classe<\/th>Unit\u00e0<\/th><\/tr><\/thead>
Resistenza alla trazione (min)<\/td>345<\/td>240<\/td>MPa<\/td><\/tr>
Limite di snervamento, 0,2% (min)<\/td>275<\/td>170<\/td>MPa<\/td><\/tr>
Allungamento a 50 mm (min)<\/td>20<\/td>24<\/td>%<\/td><\/tr>
Durezza (tipica)<\/td>~150<\/td>~145<\/td>HV<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

La classe 7 \u00e8 pi\u00f9 resistente di circa 441 TP3T<\/strong> in termini di resistenza alla trazione e 62% pi\u00f9 resistente<\/strong> in termini di limite di snervamento rispetto al grado 11. Ci\u00f2 \u00e8 una conseguenza diretta del maggiore contenuto di elementi interstiziali (l'ossigeno e il ferro rafforzano il reticolo cristallino del titanio in fase alfa attraverso l'indurimento per soluzione solida).<\/p>\n\n\n\n

Resistenza alla corrosione: c'\u00e8 davvero una differenza?<\/h3>\n\n\n\n

A tutti gli effetti, no.<\/strong> Entrambe le qualit\u00e0 presentano lo stesso contenuto di palladio e si basano sullo stesso meccanismo di depolarizzazione catodica. I tassi di corrosione in HCl, H\u2082SO\u2084 e acidi organici sono sostanzialmente identici, entro i limiti dell'incertezza di misura.<\/p>\n\n\n\n

C'\u00e8 tuttavia una sottile differenza che vale la pena sottolineare: il minor contenuto di ferro del grado 11 pu\u00f2 migliorare la resistenza a inizio della corrosione interstiziale<\/strong> in condizioni limite. Le particelle intermetalliche ricche di ferro (FeTi) possono fungere da siti anodici locali, e il limite di ferro pi\u00f9 rigoroso del Grado 11 riduce la densit\u00e0 di queste particelle. Nella maggior parte delle applicazioni ingegneristiche, questa differenza \u00e8 puramente teorica, ma se si stanno spingendo i limiti della resistenza alla corrosione interstiziale del titanio (ad esempio, salamoie clorurate calde a temperature superiori a 150 \u00b0C), il Grado 11 offre un piccolo margine aggiuntivo.<\/p>\n\n\n\n

Costo, disponibilit\u00e0 e tempi di consegna<\/h3>\n\n\n\n
Fattore<\/th>Grado 7<\/th>11\u00aa classe<\/th><\/tr><\/thead>
Maggiorazione di prezzo rispetto al Gr 2<\/td>circa 2\u20133 volte<\/td>circa 2\u20133 volte<\/td><\/tr>
Disponibilit\u00e0 (fogli\/lastre)<\/td>Facilmente reperibile<\/td>Moderato<\/td><\/tr>
Disponibilit\u00e0 (tubi)<\/td>Facilmente reperibile<\/td>Moderato<\/td><\/tr>
Tempi di consegna standard<\/td>4\u20138 settimane<\/td>6-12 settimane<\/td><\/tr>
Principali fornitori<\/td>TIMET, ATI, VSMPO, Kobe<\/td>I soliti + mulini specializzati<\/td><\/tr>
Quantit\u00e0 minima d'ordine<\/td>Inferiore (serie standard)<\/td>Di qualit\u00e0 superiore (spesso di serie)<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

La classe 7 \u00e8 l'opzione predefinita<\/strong> nella maggior parte dei mercati. Il Grado 11 viene specificato quando (a) l'applicazione richiede il massimo margine di resistenza alla corrosione e la riduzione della resistenza meccanica \u00e8 accettabile, oppure (b) \u00e8 richiesto da un codice o da una norma specifica (alcune specifiche del settore nucleare e farmaceutico indicano espressamente il Grado 11).<\/p>\n\n\n\n

Quale scegliere?<\/h3>\n\n\n\n

Scegli il livello 7 quando:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

    \n
  • \u00c8 necessaria una maggiore resistenza meccanica (serbatoi a pressione, componenti strutturali)<\/li>\n\n\n\n
  • L'applicazione comporta un carico ciclico o a fatica<\/li>\n\n\n\n
  • La disponibilit\u00e0 standard e tempi di consegna pi\u00f9 brevi sono fondamentali<\/li>\n\n\n\n
  • Il costo per unit\u00e0 di peso \u00e8 un fattore determinante (il grado 7 richiede meno materiale a parit\u00e0 di pressione nominale)<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

    Scegli il 11\u00b0 anno quando:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

      \n
    • \u00c8 richiesta la massima resistenza alla corrosione interstiziale (contenitori per scorie nucleari, ambienti ultrapuri)<\/li>\n\n\n\n
    • L'applicazione \u00e8 limitata dalla corrosione, non dalla resistenza (ad es. tubi a parete sottile, rivestimenti)<\/li>\n\n\n\n
    • Un codice specifico o una specifica del cliente richiede il grado 11<\/li>\n\n\n\n
    • Stai operando vicino al limite massimo di temperatura per il titanio in presenza di cloruri<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n
      \"Diagramma<\/figure>\n\n\n\n

      Classe 7 contro Classe 2 e Classe 12 \u2014 Confronto generale dei contenuti<\/h2>\n\n\n\n

      Il grado 7 non esiste di per s\u00e9. Quando si sceglie un titanio resistente alla corrosione, solitamente si opta tra quattro opzioni: Grado 2 (titanio CP di base), Grado 7 (arricchito con Pd), Grado 11 (arricchito con Pd, a basso contenuto di interstiziali) e Grado 12 (arricchito con Mo-Ni, Ti-0,3Mo-0,8Ni).<\/p>\n\n\n\n

      Tabella comparativa a tre voci<\/h3>\n\n\n\n
      Propriet\u00e0<\/th>Grado 2<\/th>Grado 7<\/th>Grado 12<\/th><\/tr><\/thead>
      Composizione<\/strong><\/td>CP Ti<\/td>Ti-0,15Pd<\/td>Ti-0,3Mo-0,8Ni<\/td><\/tr>
      Resistenza alla trazione (min)<\/strong><\/td>345 MPa<\/td>345 MPa<\/td>483 MPa<\/td><\/tr>
      Resistenza allo snervamento (min)<\/strong><\/td>275 MPa<\/td>275 MPa<\/td>345 MPa<\/td><\/tr>
      Resistenza all'HCl (RT)<\/strong><\/td>~7%<\/td>~27%<\/td>~9%<\/td><\/tr>
      Resistenza all'H\u2082SO\u2084 (a temperatura ambiente)<\/strong><\/td>~20%<\/td>~45%<\/td>~10%<\/td><\/tr>
      Corrosione interstiziale (\u00b0C)<\/strong><\/td>circa 70\u2013100<\/td>>200<\/td>~150<\/td><\/tr>
      Assorbimento di idrogeno in condizioni di CP<\/strong><\/td>Basso<\/td>Moderato<\/td>da 3 a 20 volte superiore<\/strong><\/td><\/tr>
      Costo relativo<\/strong><\/td>1,0\u00d7<\/td>2\u20133 volte<\/td>1,3\u20131,5\u00d7<\/td><\/tr>
      Il miglior ambiente<\/strong><\/td>Acidi ossidanti, acqua di mare<\/td>Acidi riducenti, fessure<\/td>Acidi moderati, strutturali<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

      Quando il voto 2 \u00e8 sufficiente (e quando non lo \u00e8)<\/h3>\n\n\n\n

      Il grado 2 offre ottime prestazioni in ambienti ossidanti: acido nitrico (a qualsiasi concentrazione), cloro gassoso umido, acqua di mare (a temperature inferiori a 70 \u00b0C) e soluzioni clorurate neutre. Se il flusso di processo contiene ossigeno disciolto, agenti ossidanti o \u00e8 leggermente alcalino, il Grado 2 \u00e8 solitamente la scelta giusta \u2014 ed \u00e8 notevolmente pi\u00f9 economico.<\/p>\n\n\n\n

      Il livello 2 non viene superato quando:<\/p>\n\n\n\n

        \n
      • Sono presenti acidi riducenti (HCl >7%, H\u2082SO\u2084 >20%, a temperatura elevata)<\/li>\n\n\n\n
      • Esistono configurazioni a fessura in condizioni di servizio con cloruri ad alta temperatura (>70 \u00b0C)<\/li>\n\n\n\n
      • Il processo prevede l'uso di agenti riducenti che consumano l'ossigeno disciolto<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

        Classe 7 contro Classe 12: Pd contro Mo-Ni<\/h3>\n\n\n\n

        Il grado 12 utilizza un meccanismo di potenziamento della corrosione diverso: il molibdeno e il nichel agiscono modificando la composizione del film passivo anzich\u00e9 attraverso la depolarizzazione catodica. In pratica:<\/p>\n\n\n\n

          \n
        • Il 12\u00b0 anno \u00e8 pi\u00f9 impegnativo<\/strong>\u00a0(483 MPa a trazione contro 345 MPa) \u2014 utile per componenti sottoposti a pressione<\/li>\n\n\n\n
        • Il grado 7 presenta una maggiore resistenza alla corrosione<\/strong>\u00a0nella resistenza agli acidi (il grado 12 resiste a circa 91% HCl a temperatura ambiente rispetto ai circa 271% del grado 7) e in condizioni di fessura<\/li>\n\n\n\n
        • Il grado 12 assorbe una quantit\u00e0 significativamente maggiore di idrogeno<\/strong>\u00a0in condizioni di protezione catodica \u2014 un rischio di guasto ben noto nelle applicazioni offshore e sottomarine (Lunde et al., 1992)<\/li>\n\n\n\n
        • Il 12\u00b0 anno costa meno<\/strong>\u00a0pi\u00f9 economico del Grado 7 (senza palladio), ma pi\u00f9 costoso del Grado 2<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

          Il mio consiglio:<\/strong> Se la resistenza alla corrosione \u00e8 il fattore principale, specificare il Grado 7. Se occorre una resistenza meccanica maggiore e l'ambiente \u00e8 moderatamente aggressivo (non in presenza di acidi totalmente riducenti), il Grado 12 offre una soluzione intermedia economicamente vantaggiosa. Evitare il Grado 12 in qualsiasi applicazione che preveda la protezione catodica: il problema dell'assorbimento di idrogeno \u00e8 ben documentato.<\/p>\n\n\n\n

          \"Grafico<\/figure>\n\n\n\n

          Applicazioni pratiche e casi di studio<\/h2>\n\n\n\n
          \"Scambiatore<\/figure>\n\n\n\n

          Tecnologia chimica \u2014 Scambiatori di calore e reattori<\/h3>\n\n\n\n

          Grade 7 opera nel settore dei processi chimici da oltre 50 anni, occupandosi principalmente di scambiatori di calore, condensatori, ribollitori e raffreddatori a contatto con acidi aggressivi.<\/p>\n\n\n\n

          Servizio standard:<\/strong> Un'azienda chimica che utilizza scambiatori di calore a fascio tubiero in una soluzione di HCl a 3\u201351% in peso a una temperatura compresa tra 80 e 120 \u00b0C \u00e8 passata dai tubi di Grado 2 a quelli di Grado 7 dopo aver riscontrato ripetuti guasti ai tubi ogni 18\u201324 mesi con il Grado 2. Con il Grado 7, gli stessi scambiatori hanno funzionato per Oltre 15 anni<\/strong> senza guasti ai tubi dovuti alla corrosione. All'acquisto iniziale, i tubi di grado 7 costano circa 2,5 volte di pi\u00f9 rispetto a quelli di grado 2, ma il costo totale su un periodo di 20 anni \u00e8 risultato inferiore alla met\u00e0, tenendo conto dei tempi di fermo, della manodopera necessaria per la sostituzione dei tubi e delle perdite di produzione.<\/p>\n\n\n\n

          Lui, dove il grado 7 \u00e8 la prassi standard in CPI:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

            \n
          • Sistemi anodici per impianti di cloro-soda e trattamento della salamoia<\/li>\n\n\n\n
          • Linee di decapaggio acido (bagni di HCl e H\u2082SO\u2084)<\/li>\n\n\n\n
          • Servizio di produzione di acido acetico presso l'impianto PTA (acido tereftalico purificato)<\/li>\n\n\n\n
          • Reattori per la sintesi di prodotti farmaceutici intermedi<\/li>\n\n\n\n
          • Impianti per il trattamento di acidi organici (formico, ossalico, citrico)<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

            Sistemi di desolforazione dei gas di combustione (FGD)<\/h3>\n\n\n\n

            Gli scrubber FGD nelle centrali elettriche a carbone sottopongono i materiali a una combinazione aggressiva di acido solforico\/solforoso, cloruri e sbalzi di temperatura compresi tra 50 \u00b0C e 150 \u00b0C. Il grado 7 \u00e8 il grado standard di titanio utilizzato per il rivestimento dei condotti FGD, le pale delle serrande e i componenti degli ugelli di spruzzatura nella zona di ingresso della torre di assorbimento, dove la concentrazione di cloruri e l'acidit\u00e0 sono pi\u00f9 elevate.<\/p>\n\n\n\n

            Contenimento delle scorie nucleari<\/h3>\n\n\n\n

            Questa applicazione merita una menzione speciale. Il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti ha valutato il titanio di grado 7 come materiale principale per i contenitori destinati al deposito di scorie nucleari proposto a Yucca Mountain. La valutazione (documentata in Schutz et al., 2005, Corrosione<\/em>, vol. 61) ha concluso che il grado 7 offre un'eccezionale resistenza alla corrosione a lungo termine nell'ambiente previsto per il deposito \u2014 compresa la resistenza alla corrosione localizzata (interstiziale e puntiforme) per Oltre 10.000 anni<\/strong> nelle condizioni termiche e chimiche previste.<\/p>\n\n\n\n

            Sebbene il progetto di Yucca Mountain non sia stato infine realizzato come previsto, la valutazione tecnica ha prodotto la raccolta di dati sulla corrosione pi\u00f9 completa mai realizzata per il titanio di grado 7 \u2014 e tali dati sono ora utilizzati come riferimento in tutto il settore.<\/p>\n\n\n\n

            Settore farmaceutico e dell'industria alimentare<\/h3>\n\n\n\n

            Il grado 7 trova impiego nel settore della lavorazione farmaceutica, dove le apparecchiature devono resistere a ripetuti cicli CIP (clean-in-place) con soluzioni acide e alcaline. L'aggiunta di palladio offre un margine di sicurezza supplementare contro la corrosione interstiziale nei giunti con guarnizioni, un punto di cedimento comune nelle apparecchiature di processo sanitarie.<\/p>\n\n\n\n

            \"Condutture<\/figure>\n\n\n\n

            Analisi dei costi \u2014 Il sovrapprezzo del palladio \u00e8 giustificato?<\/h2>\n\n\n\n

            Maggiorazione di prezzo rispetto al grado 2<\/h3>\n\n\n\n

            Il settimo anno costa in genere 2\u20133 volte il prezzo del titanio di grado 2<\/strong> per unit\u00e0 di peso. Il sovrapprezzo \u00e8 determinato quasi interamente dal contenuto di palladio \u2014 pari a circa 0,151% in peso \u2014 e dal prezzo del palladio, che si attesta tra 1.490 e 1.100 dollari l'oncia (intervallo 2024\u20132025), il solo contenuto di Pd aggiunge circa $5\u201315 per chilogrammo di lega a seconda delle condizioni di mercato.<\/p>\n\n\n\n

            Forma del prodotto<\/th>Fascia di prezzo per la seconda elementare<\/th>Fascia di prezzo per la classe 7<\/th>Premio<\/th><\/tr><\/thead>
            Foglio\/Lastra<\/td>$25\u201340\/kg<\/td>$55\u201390\/kg<\/td>~2,2\u00d7<\/td><\/tr>
            Tubo senza saldature<\/td>$40\u201365\/kg<\/td>$85\u2013150\/kg<\/td>~2,3\u00d7<\/td><\/tr>
            Barra<\/td>$ 20\u201335\/kg<\/td>$50\u201380\/kg<\/td>~2,4\u00d7<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

            (Prezzi indicativi basati sui dati di mercato relativi al periodo 2024\u20132025. I prezzi effettivi variano in base alla quantit\u00e0, alle specifiche e al fornitore.)<\/em><\/p>\n\n\n\n

            Modello del costo totale di propriet\u00e0<\/h3>\n\n\n\n

            Il sovrapprezzo delle materie prime sembra notevole se considerato isolatamente. Tuttavia, per le applicazioni in cui la corrosione \u00e8 un fattore critico, il costo totale di propriet\u00e0 (TCO) racconta una storia diversa:<\/p>\n\n\n\n

            Scenario: scambiatore di calore a fascio tubiero, HCl 3% a 95 \u00b0C<\/strong><\/p>\n\n\n\n

            Fattore di costo<\/th>Grado 2<\/th>Grado 7<\/th><\/tr><\/thead>
            Costo iniziale del fascio tubiero<\/td>$50,000<\/td>$115,000<\/td><\/tr>
            Durata prevista del tubo<\/td>1,5\u20132 anni<\/td>15\u201320+ anni<\/td><\/tr>
            Sostituzione dei tubi ogni 20 anni<\/td>10\u201313 sostituzioni<\/td>Sostituzione 0\u20131<\/td><\/tr>
            Costo totale dei tubi nell'arco di 20 anni<\/td>da 1.400.000 a 1.450.000<\/td>da 115.000 a 230.000<\/td><\/tr>
            Costo dei tempi di inattivit\u00e0 per sostituzione (stima)<\/td>da 15.000 a 50.000<\/td>Minimo<\/td><\/tr>
            Costo totale su 20 anni<\/strong><\/td>da 1.450.000 a 1.4.300.000<\/strong><\/td>da 115.000 a 280.000<\/strong><\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

            La seconda media si ripaga da sola<\/strong> nel corso del primo ciclo di sostituzione dei tubi. Il ragionamento vale anche per qualsiasi applicazione in cui il Grado 2 sarebbe soggetto a corrosione attiva: ecco perch\u00e9 la maggior parte degli ingegneri di processo esperti opta di default per il Grado 7 (o il Grado 12) in caso di impiego in ambiente acido, piuttosto che cercare di \u201crisparmiare\u201d utilizzando il Grado 2.<\/p>\n\n\n\n

            Quando la seconda media non si ripaga da sola<\/h3>\n\n\n\n

            La classe 7 \u00e8 eccessiva quando:<\/p>\n\n\n\n

              \n
            • Il fluido di processo \u00e8 puramente ossidante (acido nitrico, acido cromico, Cl\u2082 umido)<\/li>\n\n\n\n
            • Le temperature di esercizio rimangono al di sotto dei 70 \u00b0C in assenza di geometrie a fessura<\/li>\n\n\n\n
            • Le attrezzature sono di consumo o hanno una durata limitata (installazioni temporanee, impianti pilota)<\/li>\n\n\n\n
            • I vincoli di bilancio impongono soluzioni a costo minimo e l'accettazione del rischio \u00e8 documentata<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

              Riferimenti alle norme e alle specifiche ASTM<\/h2>\n\n\n\n

              Il grado 7 \u00e8 disciplinato da una serie completa di norme ASTM e internazionali. Questo riepilogo delle corrispondenze riunisce tutte le specifiche in un'unica tabella.<\/p>\n\n\n\n

              Standard per tipologia di prodotto<\/h3>\n\n\n\n
              Forma del prodotto<\/th>Standard ASTM<\/th>Equivalente ASME<\/th>AMS<\/th>ISO\/JIS<\/th><\/tr><\/thead>
              Foglio, nastro, lastra<\/td>B265<\/strong><\/td>SB-265<\/td>\u2014<\/td>ISO 5832-2<\/td><\/tr>
              Barra, billetta<\/td>B348<\/strong><\/td>SB-348<\/td>AMS 4926<\/td>JIS H 4650<\/td><\/tr>
              Tubo senza saldature<\/td>B338<\/strong><\/td>SB-338<\/td>\u2014<\/td>\u2014<\/td><\/tr>
              Tubo saldato<\/td>B862<\/strong><\/td>SB-862<\/td>\u2014<\/td>\u2014<\/td><\/tr>
              Tubo (senza saldatura)<\/td>B861<\/strong><\/td>SB-861<\/td>\u2014<\/td>\u2014<\/td><\/tr>
              Tubo (saldato)<\/td>B862<\/strong><\/td>SB-862<\/td>\u2014<\/td>\u2014<\/td><\/tr>
              Pezzi forgiati<\/td>B381<\/strong><\/td>SB-381<\/td>\u2014<\/td>\u2014<\/td><\/tr>
              Filo<\/td>B863<\/strong><\/td>\u2014<\/td>\u2014<\/td>\u2014<\/td><\/tr>
              Raccordi<\/td>B363<\/strong><\/td>SB-363<\/td>\u2014<\/td>\u2014<\/td><\/tr>
              Fusioni<\/td>B367<\/strong><\/td>SB-367<\/td>\u2014<\/td>\u2014<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

              Scheda tecnica sintetica per la classe 7<\/h3>\n\n\n\n
                \n
              • UNS:<\/strong>\u00a0R52400<\/li>\n\n\n\n
              • Codice materiale:<\/strong>\u00a03.7235<\/li>\n\n\n\n
              • Designazione:<\/strong>\u00a0Ti 1 Pd (7\u00b0 anno) \/ Ti 1 Pd (11\u00b0 anno)<\/li>\n\n\n\n
              • Nomi commerciali pi\u00f9 diffusi:<\/strong>\u00a0Ti-Pd, TiPd, Ti-0,15Pd<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

                Designazioni dei gradi correlate (per riferimento incrociato)<\/h3>\n\n\n\n
                Grado<\/th>UNS<\/th>Descrizione<\/th><\/tr><\/thead>
                Grado 1<\/td>R50250<\/td>CP Ti, bassa resistenza<\/td><\/tr>
                Grado 2<\/td>R50400<\/td>CP Ti, standard<\/td><\/tr>
                Grado 7<\/td>R52400<\/td>CP Ti + 0,151 TP3T Pd<\/td><\/tr>
                11\u00aa classe<\/td>R52250<\/td>CP Ti (bassa intensit\u00e0) + 0,151 TP3T Pd<\/td><\/tr>
                Grado 12<\/td>R53400<\/td>Ti-0,3Mo-0,8Ni<\/td><\/tr>
                16\u00b0 grado<\/td>R50402<\/td>CP Ti + 0,051 TP3T Pd<\/td><\/tr>
                17\u00b0 grado<\/td>R52252<\/td>CP Ti (bassa intensit\u00e0) + 0,051 TP3T Pd<\/td><\/tr>
                Grado 26<\/td>R53404<\/td>Ti-0,3Mo-0,8Ni (variante a basso contenuto di Ru)<\/td><\/tr>
                Grado 27<\/td>R53405<\/td>Ti-0,08Ru<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

                Aspetti relativi alla saldatura e alla lavorazione<\/h2>\n\n\n\n

                Saldatura di grado 7<\/h3>\n\n\n\n

                Il grado 7 viene saldato utilizzando le stesse tecniche GTAW (TIG) e GMAW (MIG) impiegate per gli altri gradi di titanio CP. Le differenze principali:<\/p>\n\n\n\n

                  \n
                1. Metallo d'apporto:<\/strong>\u00a0Utilizzo\u00a0ERTi-7<\/strong>\u00a0(AWS A5.16) filo d'apporto, che corrisponde al contenuto di palladio del metallo di base. L'uso del filo d'apporto ERTi-2 (non legato) diluirebbe il contenuto di Pd nella saldatura e ridurrebbe la resistenza alla corrosione nella zona di saldatura.<\/li>\n\n\n\n
                2. Gas di protezione:<\/strong>\u00a0Utilizzare argon di elevata purezza (minimo 99,9991%) con schermatura di coda e spurgo posteriore. La saldatura del titanio \u00e8 estremamente sensibile alla contaminazione da ossigeno e azoto: qualsiasi scolorimento che vada oltre il colore paglierino chiaro indica la presenza di contaminazione.<\/li>\n\n\n\n
                3. Potenza termica:<\/strong>\u00a0Mantenere un apporto di calore moderato. Un apporto di calore eccessivo non provoca gli stessi problemi che si riscontrano nell'acciaio inossidabile (sensibilizzazione), ma amplia la zona termicamente alterata e pu\u00f2 aumentare la dimensione dei grani.<\/li>\n\n\n\n
                4. Ispezione post-saldatura:<\/strong>\u00a0Ispezione visiva del colore (sono accettabili tonalit\u00e0 che vanno dall'argento al paglierino chiaro; il blu, il grigio o il bianco indicano la presenza di contaminazioni). Prove radiografiche (RT) o prove con liquidi penetranti (PT) secondo i requisiti normativi.<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n

                  Note sulla realizzazione<\/h3>\n\n\n\n
                    \n
                  • Il grado 7 presenta la stessa lavorabilit\u00e0 del grado 2: pu\u00f2 essere piegato a freddo, imbutito e tornito secondo le tecniche standard di lavorazione del titanio<\/li>\n\n\n\n
                  • Il ritorno elastico \u00e8 paragonabile al grado 2<\/li>\n\n\n\n
                  • I parametri di lavorazione sono identici a quelli del Grado 2 (utilizzare utensili affilati, basse velocit\u00e0, avanzamenti elevati e abbondante refrigerante)<\/li>\n\n\n\n
                  • Avvertenza relativa all'infragilimento da idrogeno:<\/strong>\u00a0Evitare l'esposizione prolungata ad ambienti ricchi di idrogeno con temperature superiori a 300 \u00b0C. Se si intende utilizzare il grado 7 in combinazione con la protezione catodica, limitare il potenziale di protezione catodica a -800 mV rispetto al SCE per impedire un eccessivo assorbimento di idrogeno.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n
                    \"Saldatura<\/figure>\n\n\n\n

                    Guida decisionale \u2014 \u00c8 opportuno specificare il grado 7?<\/h2>\n\n\n\n

                    Utilizza questo schema per capire se il Grado 7 \u00e8 il materiale pi\u00f9 adatto alla tua applicazione.<\/p>\n\n\n\n

                    Criteri di selezione<\/h3>\n\n\n\n

                    Iniziamo dall'ambiente di processo:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

                      \n
                    1. Quali sostanze chimiche sono presenti?<\/strong>\n
                        \n
                      • Acidi riducenti (HCl, H\u2082SO\u2084, acidi organici) \u2192 Livello 7<\/li>\n\n\n\n
                      • Solo acidi ossidanti (HNO\u2083, acido cromico) \u2192 \u00c8 sufficiente il grado 2<\/li>\n\n\n\n
                      • Acidi misti (ossidanti + riducenti) \u2192 Consigliato per il 7\u00b0 anno<\/li>\n\n\n\n
                      • Acido fluoridrico (HF) \u2192\u00a0Nessuno dei due<\/strong>\u00a0\u2014 utilizzare Hastelloy C-276 o tantalio<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n\n\n\n
                      • Qual \u00e8 l'intervallo di temperatura?<\/strong>\n
                          \n
                        • A temperature inferiori a 70 \u00b0C e in assenza di fessure \u2192 il grado 2 \u00e8 spesso sufficiente<\/li>\n\n\n\n
                        • 70\u2013200 \u00b0C in presenza di cloruri o acidi \u2192 Si raccomanda il grado 7<\/li>\n\n\n\n
                        • Oltre i 200 \u00b0C \u2192 Il grado 7 potrebbe raggiungere i propri limiti; valutare le condizioni specifiche<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n\n\n\n
                        • Sono presenti geometrie a fessura?<\/strong>\n
                            \n
                          • Guarnizioni, giunti sovrapposti, depositi, zone di ristagno \u2192 Grado 7 fortemente raccomandato<\/li>\n\n\n\n
                          • Nessuna fessura, design a flusso pieno \u2192 Il grado 2 potrebbe essere accettabile<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n\n\n\n
                          • Quali sono le conseguenze di un fallimento?<\/strong>\n
                              \n
                            • Applicazioni critiche per la sicurezza o con costi elevati legati ai tempi di inattivit\u00e0 \u2192 Grado 7 (margine aggiuntivo giustificato)<\/li>\n\n\n\n
                            • Non critico, facile accesso per la sostituzione \u2192 Grado 2 accettabile se entro i limiti<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n\n\n\n
                            • \u00c8 prevista la protezione catodica?<\/strong>\n
                                \n
                              • S\u00ec \u2192 Grado 7 con cautela (limitare il potenziale di CP); il grado 12 \u00e8 rischioso<\/li>\n\n\n\n
                              • No \u2192 Livello 7 o Livello 2 in base ad altri criteri<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n

                                Matrice decisionale rapida<\/h3>\n\n\n\n
                                La tua situazione<\/th>Grado consigliato<\/th><\/tr><\/thead>
                                Acqua di mare, <70 \u00b0C, senza fessure<\/td>Grado 2<\/td><\/tr>
                                Acqua di mare, >70 \u00b0C o fessure<\/td>Grado 7<\/td><\/tr>
                                HCl diluito (<5%), <100 \u00b0C<\/td>Grado 7<\/td><\/tr>
                                HCl concentrato (>10%), a qualsiasi temperatura<\/td>Non \u00e8 titanio<\/strong> \u2014 prendere in considerazione l'Hastelloy\/tantalio<\/td><\/tr>
                                H\u2082SO\u2084 diluito (<101 \u00b0C), <100 \u00b0C<\/td>Grado 7<\/td><\/tr>
                                Acido nitrico, a qualsiasi concentrazione<\/td>Grado 2<\/td><\/tr>
                                Cloro gassoso umido<\/td>Grado 2<\/td><\/tr>
                                Soluzione salina di cloruro acido, >100 \u00b0C<\/td>Grado 7<\/td><\/tr>
                                Acidi organici, ebollizione<\/td>Grado 7<\/td><\/tr>
                                Servizio CIP per il settore farmaceutico<\/td>Grado 7<\/td><\/tr>
                                Contenimento delle scorie nucleari<\/td>7\u00aa classe o 11\u00aa classe<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

                                Conclusione<\/h2>\n\n\n\n

                                Il titanio di grado 7 occupa una posizione specifica e ben meritata nel panorama dei materiali resistenti alla corrosione. Non si tratta di un semplice upgrade del grado 2 per uso generico, bens\u00ec di una soluzione mirata per gli ambienti in cui il grado 2 non \u00e8 all'altezza: soluzioni acide, impiego in presenza di cloruri ad alta temperatura e geometrie soggette a corrosione interstiziale.<\/p>\n\n\n\n

                                L'aggiunta di palladio \u00e8 minima ma rivoluzionaria. Quel quarto di percento di Pd modifica l'elettrochimica sulla superficie metallica, consentendo una ripassivazione spontanea in condizioni in cui il titanio non legato si corroderebbe a velocit\u00e0 di decine di millimetri all'anno. I fattori di miglioramento \u2014 55 volte in HCl bollente, 96 volte in H\u2082SO\u2084 bollente, 48 volte in acido formico bollente \u2014 non sono guadagni marginali. Rappresentano la differenza tra una durata del tubo di 2 anni e una di 20 anni.<\/p>\n\n\n\n

                                Quando si deve scegliere tra il grado 7 e il grado 11, la decisione dipende solitamente dai requisiti di resistenza e dalla disponibilit\u00e0. Il grado 7 \u00e8 lo standard nella maggior parte dei settori industriali; il grado 11 \u00e8 riservato alle applicazioni che richiedono la massima resistenza alla corrosione, laddove \u00e8 accettabile una resistenza meccanica ridotta.<\/p>\n\n\n\n

                                E quando si confronta il grado 7 con il grado 12 (Ti-Mo-Ni), \u00e8 bene ricordare che la resistenza alla corrosione e la resistenza meccanica hanno effetti opposti. Il grado 12 \u00e8 pi\u00f9 resistente e meno costoso, ma meno resistente alla corrosione, specialmente in condizioni di corrosione interstiziale e in presenza di protezione catodica.<\/p>\n\n\n\n

                                In conclusione:<\/strong> Se il vostro processo prevede l'uso di acidi riducenti, cloruri a caldo o geometrie con fessure \u2014 e avete gi\u00e0 stabilito che il titanio \u00e8 la classe di materiali pi\u00f9 adatta \u2014 il grado 7 \u00e8 quasi certamente la scelta giusta. Il sovrapprezzo per il palladio si ammortizza gi\u00e0 nel primo ciclo di manutenzione.<\/p>\n\n\n\n

                                Domande frequenti<\/h2>\n\n\n\n

                                A cosa serve il titanio di grado 7?<\/strong>\u00a0<\/p>\n\n\n\n

                                Il titanio di grado 7 (Ti-0,15Pd) viene utilizzato principalmente nelle apparecchiature per la lavorazione chimica \u2014 scambiatori di calore, condensatori, vasche di reazione e tubazioni \u2014 dove la presenza di acidi riducenti (HCl, H\u2082SO\u2084), soluzioni clorurate calde o il rischio di corrosione interstiziale rendono il grado 2 inadeguato. \u00c8 inoltre lo standard nei sistemi di desolforazione dei gas di combustione, nel contenimento delle scorie nucleari e nelle apparecchiature per la lavorazione farmaceutica.<\/p>\n\n\n\n

                                Qual \u00e8 la differenza tra il titanio di grado 7 e quello di grado 11?<\/strong>\u00a0<\/p>\n\n\n\n

                                Entrambi i gradi contengono palladio 0,12\u20130,25% e offrono una resistenza alla corrosione equivalente. La differenza risiede nella composizione chimica di base: il grado 7 utilizza la composizione chimica di base del grado 2 (limiti pi\u00f9 elevati di ferro e ossigeno), il che gli conferisce una resistenza maggiore (345 MPa a trazione). Il grado 11 utilizza la composizione chimica di base del grado 1 (limiti inferiori di ferro e ossigeno), il che gli conferisce una resistenza inferiore (240 MPa a trazione) ma un margine di resistenza alla corrosione interstiziale leggermente migliore. Il grado 7 \u00e8 pi\u00f9 ampiamente disponibile ed \u00e8 la scelta predefinita nella maggior parte dei mercati.<\/p>\n\n\n\n

                                Il titanio di grado 7 \u00e8 pi\u00f9 resistente alla corrosione rispetto a quello di grado 2?<\/strong>\u00a0<\/p>\n\n\n\n

                                S\u00ec, in modo significativo \u2014 ma solo in ambienti riducenti. In presenza di acidi ossidanti (acido nitrico, acido cromico) e di soluzioni neutre di cloruro, il Grado 7 e il Grado 2 presentano prestazioni simili. In presenza di acidi riducenti (HCl, H\u2082SO\u2084) e in condizioni di fessura, il Grado 7 offre una resistenza alla corrosione da 40 a oltre 1.000 volte superiore rispetto al Grado 2.<\/p>\n\n\n\n

                                Quanto costa il titanio di grado 7 rispetto a quello di grado 2?<\/strong>\u00a0<\/p>\n\n\n\n

                                Il Grado 7 costa in genere 2-3 volte il prezzo del Grado 2 per unit\u00e0 di peso. Il sovrapprezzo \u00e8 dovuto principalmente al contenuto di palladio. Tuttavia, nelle applicazioni in cui la resistenza alla corrosione \u00e8 fondamentale, il costo totale di propriet\u00e0 su un arco di 20 anni \u00e8 spesso inferiore per il Grado 7, poich\u00e9 elimina la necessit\u00e0 di sostituzioni ripetute dei tubi o dei componenti.<\/p>\n\n\n\n

                                Cos'\u00e8 la lega di titanio e palladio?<\/strong>\u00a0<\/p>\n\n\n\n

                                La lega di titanio-palladio (comunemente denominata Grado 7 o Grado 11) \u00e8 costituita da titanio commercialmente puro con una piccola aggiunta di palladio compresa tra lo 0,12% e lo 0,251%. Il palladio migliora la resistenza alla corrosione attraverso la depolarizzazione catodica: catalizza la reazione di evoluzione dell'idrogeno sulla superficie metallica, spostando il potenziale di corrosione al di sopra del potenziale di Flade e consentendo la ripassivazione spontanea del film protettivo di ossido di TiO\u2082 anche in ambienti acidi riducenti (non ossidanti).<\/p>\n\n\n\n

                                Il titanio di grado 7 pu\u00f2 essere utilizzato in presenza di acido cloridrico?<\/strong>\u00a0<\/p>\n\n\n\n

                                S\u00ec. Il grado 7 resiste all'acido cloridrico fino a una concentrazione di circa 27% a temperatura ambiente e di circa 5% a 190 \u00b0C in condizioni di deaerazione. In condizioni di aerazione o in presenza di agenti ossidanti (Fe\u00b3\u207a, Cu\u00b2\u207a, HNO\u2083), il limite di resistenza si estende ulteriormente. Il grado 2 resiste solo a circa 7% di HCl a temperatura ambiente.<\/p>\n\n\n\n

                                Il titanio di grado 7 \u00e8 saldabile?<\/strong>\u00a0<\/p>\n\n\n\n

                                S\u00ec. Il grado 7 viene saldato utilizzando tecniche standard GTAW (TIG) o GMAW (MIG) per il titanio con filo d'apporto ERTi-7 (con contenuto di palladio corrispondente). Utilizzare una protezione di argon ad alta purezza (99,999% min), una protezione di scia e un spurgo posteriore. La saldabilit\u00e0 \u00e8 sostanzialmente identica a quella del Grado 2, con l'unica differenza nella scelta del metallo d'apporto.<\/p>\n\n\n\n

                                Qual \u00e8 il tipo di titanio pi\u00f9 resistente alla corrosione?<\/strong>\u00a0<\/p>\n\n\n\n

                                Tra i gradi di titanio standard disponibili in commercio, il Grado 7 e il Grado 11 (entrambi Ti-0,15Pd) offrono la massima resistenza alla corrosione generale in ambienti con acidi riducenti. Per quanto riguarda specificamente la corrosione interstiziale, il Grado 11 presenta un leggero vantaggio grazie al suo contenuto interstiziale inferiore. Nessuno dei due gradi resiste all'acido fluoridrico: per l'impiego con HF sono necessarie leghe a base di nichel (Hastelloy C-276) o tantalio.<\/p>\n\n\n\n

                                Il titanio di grado 7 pu\u00f2 essere utilizzato in ambiente marino?<\/strong>\u00a0<\/p>\n\n\n\n

                                S\u00ec. Il grado 7 offre un'eccellente resistenza all'acqua di mare ed \u00e8 specificatamente raccomandato per acqua di mare calda (>70 \u00b0C), acqua di mare inquinata o qualsiasi applicazione in ambiente marino che comporti geometrie a fessura. Il grado 2 \u00e8 sufficiente per l'acqua di mare a temperature inferiori a 70 \u00b0C senza fessure, ma il grado 7 offre un margine aggiuntivo contro la corrosione interstiziale in corrispondenza dei giunti con guarnizioni e in condizioni di deposito.<\/p>\n\n\n\n

                                Qual \u00e8 il numero UNS del titanio di grado 7?<\/strong>\u00a0<\/p>\n\n\n\n

                                La denominazione UNS (Unified Numbering System) per il titanio di grado 7 \u00e8\u00a0R52400<\/strong>. Il grado 11 (la variante a basso interstizio) \u00e8 designato\u00a0R52250<\/strong>.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

                                Grade 7 titanium (UNS R52400) is commercially pure titanium alloyed with 0.12\u20130.25% palladium. That trace Pd addition dramatically improves corrosion resistance in reducing acids \u2014 delivering 40\u00d7 to over 1,000\u00d7 better performance than Grade 2 in hydrochloric and sulfuric acid environments. Grade 11 shares the same Pd content but builds on a lower-interstitial Grade 1 […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-4069","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-blog"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/hontitan.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4069","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/hontitan.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/hontitan.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/hontitan.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/hontitan.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=4069"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/hontitan.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4069\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":4081,"href":"https:\/\/hontitan.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4069\/revisions\/4081"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/hontitan.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=4069"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/hontitan.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=4069"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/hontitan.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=4069"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}