ไทเทเนียมเกรด 7 (UNS R52400) เป็นโลหะผสมไทเทเนียมชนิดอัลฟาที่ผลิตโดยการเติมแพลเลเดียม (Pd) ลงในไทเทเนียมบริสุทธิ์เชิงพาณิชย์ คุณลักษณะสำคัญคือมีความต้านทานการกัดกร่อนดีที่สุดในบรรดาโลหะผสมไทเทเนียม ทั้งหมด โลหะผสมไทเทเนียมเกรด 7 มักถูกเรียกว่าโลหะผสมไทเทเนียม-แพลเลเดียม คุณสมบัติทางกายภาพและเชิงกลโดยพื้นฐานแล้วเทียบเท่ากับไทเทเนียมบริสุทธิ์เกรด 2 ที่ใช้กันทั่วไป แต่การเติมโลหะมีค่าแพลเลเดียม 0.12%–0.25% ช่วยเพิ่มเสถียรภาพในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนสูงอย่างมีนัยสำคัญ ไทเทเนียมเกรด 7 R52400 ยังเป็นวัสดุหลักในอุตสาหกรรมการรีไซเคิลไทเทเนียม อีกด้วย ปัจจุบัน แบรนด์และผู้ผลิตที่มีชื่อเสียงซึ่งจัดจำหน่ายไทเทเนียมเกรด 7 R52400 ทั่วโลก ได้แก่ ATI Allvac® (ATI สหรัฐอเมริกา นำเสนอผลิตภัณฑ์เกรด 7 ครบวงจร รวมถึงแผ่น แท่ง และบิลเล็ต), Alleima® (บริษัทในเครือของ Sandvik สวีเดน นำเสนอแผ่นและท่อไทเทเนียมเกรด 7), Elgiloy Specialty Metals (สหรัฐอเมริกา นำเสนอแผ่นและฟอยล์ความแม่นยำสูงเกรด 7), Titanium Industries (สหรัฐอเมริกา นำเสนอผลิตภัณฑ์เกรด 7 ครบวงจร), Supra Alloys (แคลิฟอร์เนีย สหรัฐอเมริกา ผู้จัดจำหน่ายวัสดุไทเทเนียมระดับโลก), Continental Steel & Tube Co. (ฟลอริดา สหรัฐอเมริกา ผู้จัดจำหน่ายโลหะพิเศษเฉพาะทาง), Halpern Titanium Inc. (แมสซาชูเซตส์ สหรัฐอเมริกา จัดจำหน่ายแผ่นและแท่ง), Ti-TEK Ltd (เบอร์มิงแฮม สหราชอาณาจักร ผู้จัดเก็บวัตถุดิบไทเทเนียม), United Titanium Inc. (โอไฮโอ สหรัฐอเมริกา ผู้ผลิตตัวยึดเกรด 7) และ HASM (เกาหลีใต้ ผู้ผลิตตัวยึดเกรด 7 ที่ได้รับการรับรองมาตรฐาน ISO/AS9100) ในแง่ของการกำหนดชื่อผลิตภัณฑ์ ไทเทเนียมเกรด 7 R52400 ตรงกับมาตรฐาน DIN/EN ของเยอรมัน เกรด 3.7235 และเกรด TA9 (Ti-0.2Pd) ของจีน ไทเทเนียมเกรด 7 R52400 ยังมีเกรดย่อยคือ เกรด 7H แม้ว่าทั้งสองจะมีองค์ประกอบทางเคมีเหมือนกันและใช้การกำหนด UNS เดียวกันคือ R52400 แต่เกรด 7H มีข้อกำหนดความแข็งแรงดึงขั้นต่ำเพิ่มขึ้นจาก 345 MPa (50 ksi) เป็น 400 MPa (58 ksi) และมีจุดประสงค์เฉพาะสำหรับการใช้งานในภาชนะรับแรงดัน ASME และอุปกรณ์กระบวนการที่มีความน่าเชื่อถือสูง
องค์ประกอบทางเคมีของไทเทเนียมเกรด 7 R52400 เป็นไปตามมาตรฐาน ASTM อย่างเคร่งครัด โดยมีปริมาณแพลเลเดียม (Pd) ควบคุมอยู่ระหว่าง 0.12% ถึง 0.25%; เหล็ก (Fe) ≤0.30%; ออกซิเจน (O) ≤0.25%; คาร์บอน (C) ≤0.08%; ไนโตรเจน (N) ≤0.03%; ไฮโดรเจน (H) ≤ 0.015% และส่วนที่เหลือเป็นไทเทเนียม ในด้านคุณสมบัติทางกายภาพ ไทเทเนียมเกรด 7 R52400 มีความหนาแน่น 4.51 กรัม/ซม³ จุดหลอมเหลวอยู่ในช่วง 1670°C ค่าการนำความร้อน 16.4 วัตต์/เมตร-เคลวิน ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน 8.6 ไมโครเมตร/เมตร-องศาเซลเซียส และโมดูลัสความยืดหยุ่นประมาณ 105 กิกะปาสคาล ในแง่ของคุณสมบัติทางกล ไทเทเนียมเกรด 7 R52400 มีความแข็งแรงดึงขั้นต่ำ 345 MPa (50 ksi) ความแข็งแรงครากขั้นต่ำ (0.2% ออฟเซ็ต) 275 MPa (40 ksi) การยืดตัวหลังการแตกหัก ≥20% การลดพื้นที่ ≥30% และความแข็งประมาณ 150 HV ข้อดีที่โดดเด่นที่สุดของไทเทเนียมเกรด 7 R52400 คือความต้านทานการกัดกร่อน การเติมแพลเลเดียมจะเปลี่ยนพฤติกรรมทางเคมีไฟฟ้าของไทเทเนียม: ในกรดรีดิวซ์ (เช่น กรดไฮโดรคลอริกเจือจางและกรดซัลฟิวริกเจือจาง) ฟิล์มป้องกัน TiO₂ ของไทเทเนียมบริสุทธิ์ทั่วไปจะละลายและเกิดการกัดกร่อนอย่างรุนแรง อย่างไรก็ตาม แพลเลเดียมทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาแคโทดเพื่อลดศักย์ไฟฟ้าเกินของปฏิกิริยาการเกิดไฮโดรเจน ทำให้ศักย์การกัดกร่อนของไทเทเนียมเกรด 7 R52400 เปลี่ยนไปในทิศทางบวก สิ่งนี้ช่วยเพิ่มศักยภาพให้สูงกว่าศักยภาพ Flade ที่จำเป็นสำหรับการเกิดพาสซิเวชัน จึงรักษาการเกิดพาสซิเวชันโดยธรรมชาติในสภาพแวดล้อมที่เกรด 2 จะไม่สามารถทำได้ ภายใต้สภาวะการใช้งานจริง ไทเทเนียมเกรด 7 R52400 แสดงให้เห็นถึงอายุการใช้งานที่ทนต่อการกัดกร่อนได้ยาวนานกว่าเกรด 2 มากกว่า 10 เท่าในสภาพแวดล้อม HCl 10% ที่อุณหภูมิ 80°C ในแง่ของการกัดกร่อนตามรอยแตก การเติมแพลเลเดียมช่วยเพิ่มอุณหภูมิวิกฤตของการกัดกร่อนตามรอยแตกอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งอยู่ที่ประมาณ 80°C สำหรับเกรด 1 และเกรด 2 ในตัวกลางคลอไรด์ที่มี pH > 1 ในขณะที่ไทเทเนียมเกรด 7 R52400 สามารถทำงานได้อย่างเสถียรที่อุณหภูมิสูงกว่า ข้อมูลการใช้งานจากเครื่องปฏิกรณ์โรงงานเคมีในปี 2026 แสดงให้เห็นว่าอายุการใช้งานของชิ้นส่วนไทเทเนียมเกรด 7 R52400 ในน้ำเกลือที่เป็นกรดนั้นยาวนานกว่าเกรด 2 ถึงห้าเท่า
ไทเทเนียมเกรด 7 R52400 สามารถนำไปผลิตเป็นผลิตภัณฑ์หลากหลายรูปแบบเพื่อตอบสนองความต้องการทางอุตสาหกรรมที่แตกต่างกัน ได้แก่ แผ่น แถบ ฟอยล์ แท่ง ท่อ ท่อไร้รอยต่อ ชิ้นส่วนตีขึ้นรูป ลวด และตัวยึด โดยเฉพาะอย่างยิ่ง แท่งไทเทเนียมเกรด 7 R52400 มีเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 6 ถึง 300 มม. และยาวได้ถึง 6,000 มม. มีสภาพพื้นผิวให้เลือก เช่น รีดร้อนและดอง ดึงเย็น และเจียรแบบไร้ศูนย์กลาง แผ่นมีความหนาตั้งแต่ 0.5 ถึง 100 มม. และความกว้างตั้งแต่ 500 ถึง 1,000 มม. ท่อมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 6–150 มม. และความหนาของผนัง 0.5–50 มม. แถบและฟอยล์มีจำหน่ายในขนาดที่แม่นยำ การผลิตและการตรวจสอบไทเทเนียมเกรด 7 R52400 เป็นไปตามมาตรฐานสากลดังต่อไปนี้: ASTM B265 (แผ่น, แถบ และแผ่นบาง), ASTM B348 / ASME SB-348 (แท่งและเหล็กแท่ง), ASTM B381 (การตีขึ้นรูป), ASTM B338 / ASME SB-338 (ท่อเชื่อม), ASTM B861 (ท่อไร้รอยต่อ) และ ASTM B862 (ท่อเชื่อม) เกรดลวดเชื่อมสำหรับไทเทเนียมเกรด 7 R52400 คือ AWS A5.16 ERTi-7 (ERTi-0.2Pd) ซึ่งใช้สำหรับการเชื่อมเพื่อให้เข้ากับโลหะพื้นฐาน ไทเทเนียมเกรด 7 R52400 แต่ละล็อตจะมาพร้อมกับใบรับรองวัสดุ EN 10204 3.1 และสามารถขอใบรับรองจากหน่วยงานภายนอก 3.2 ได้หากต้องการ
ไทเทเนียมเกรด 7 R52400 ส่วนใหญ่ใช้ในอุตสาหกรรมการแปรรูปทางเคมี (CPI) ซึ่งเป็นตลาดการใช้งานที่ใหญ่ที่สุด ในอุปกรณ์กระบวนการทางเคมี ไทเทเนียมเกรด 7 R52400 ใช้ในการผลิตเครื่องปฏิกรณ์ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ระบบท่อ ปั๊ม วาล์ว ข้อต่อ และภาชนะสำหรับจัดการกับสารกัดกร่อนสูง เช่น กรดไฮโดรคลอริกเจือจาง กรดซัลฟิวริกเจือจาง และก๊าซคลอรีนเปียก ไทเทเนียมเกรด 7 R52400 ยังมีความสำคัญอย่างยิ่งในการผลิตน้ำจืดจากน้ำทะเลและวิศวกรรมทางทะเล โดยใช้ในอุปกรณ์เพิ่มความเข้มข้นและการระเหยของน้ำเกลือ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนระบายความร้อนน้ำทะเล ท่อส่งนอกชายฝั่ง และส่วนประกอบหัวบ่อ ความต้านทานต่อการกัดกร่อนแบบเป็นรูพรุนและการกัดกร่อนตามรอยแตกของคลอไรด์ทำให้สามารถทำงานได้อย่างยอดเยี่ยมในสภาพแวดล้อมทางทะเล ไทเทเนียมเกรด 7 R52400 ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์สกัดและแยกโลหะด้วยไฟฟ้าสำหรับกระบวนการไฮโดรเมทัลลurgical อุปกรณ์ฟอกขาวและล้างในอุตสาหกรรมเยื่อและกระดาษ อุปกรณ์ควบคุมมลพิษทางอากาศ รวมถึงขั้วบวก ขั้วลบ และส่วนประกอบแบตเตอรี่ นอกจากนี้ ไทเทเนียมเกรด 7 R52400 ในรูปผงทรงกลมยังถูกนำไปใช้ในด้านการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุด้วยเลเซอร์/ลำแสงอิเล็กตรอน (การพิมพ์ 3 มิติ) ไทเทเนียมเกรด 7H (หรือเรียกอีกอย่างว่า UNS R52400) ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับภาชนะรับแรงดัน ASME และอุปกรณ์กระบวนการที่มีความน่าเชื่อถือสูง ความแข็งแรงดึงขั้นต่ำที่สูงกว่าช่วยให้สามารถรับแรงเค้นออกแบบได้สูงขึ้น
ในความเป็นจริง ราคาของไทเทเนียมเกรด 7 R52400 สูงกว่าไทเทเนียมบริสุทธิ์เกรด 2 มาตรฐานอย่างมาก ซึ่งความแตกต่างนี้เกิดจากต้นทุนของโลหะมีค่าอย่างแพลเลเดียม จากข้อมูลราคาตลาดระหว่างประเทศปี 2026 ช่วงราคาของแท่งไทเทเนียมเกรด 7 R52400 อยู่ที่ 238.5–349.2 ดอลลาร์สหรัฐ/กิโลกรัม แผ่นอยู่ที่ 15–48 ดอลลาร์สหรัฐ/กิโลกรัม และแผ่นบางและแถบความแม่นยำอาจมีราคาสูงถึง 50–200 ดอลลาร์สหรัฐ/กิโลกรัม ราคาของท่อไร้รอยต่อไทเทเนียมเกรด 7 R52400 ในตลาดสหรัฐอเมริกาอยู่ที่ประมาณ 65 ดอลลาร์สหรัฐ/กิโลกรัม เกณฑ์สำคัญในการเลือกใช้ระหว่างไทเทเนียมเกรด 7 R52400 และเกรด 2 คือ ความกัดกร่อนของสภาพแวดล้อมในการใช้งาน หากสารที่ใช้ในกระบวนการประกอบด้วยกรดไฮโดรคลอริกเจือจาง กรดซัลฟิวริกเจือจาง คลอไรด์อุณหภูมิสูง หรือมีความเสี่ยงต่อการกัดกร่อนตามรอยแตก ไทเทเนียมเกรด 7 R52400 คือตัวเลือกที่ถูกต้องเพียงอย่างเดียว แม้ว่าต้นทุนการซื้อเริ่มต้นของไทเทเนียมเกรด 7 R52400 จะสูงกว่า แต่ระยะเวลาการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่กัดกร่อนสูงนั้นยาวนานกว่าเกรด 2 ถึงห้าเท่า ส่งผลให้ต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของลดลง การขายไทเทเนียมเกรด 7 R52400 ที่หมดอายุการใช้งานให้กับ DONGSHENG Precious Metals Recyclingสามารถลดต้นทุนลงได้อีก สำหรับภาชนะรับแรงดันและระบบที่ได้รับการรับรอง ASME ควรเลือกใช้เกรด 7H (หรือ UNS R52400) เนื่องจากมีความแข็งแรงดึงขั้นต่ำ 400 MPa ซึ่งตรงตามข้อกำหนดความเค้นในการออกแบบที่สูงกว่า การเชื่อมไทเทเนียมเกรด 7 R52400 ต้องใช้ลวดเชื่อม ERTi-7 ที่ตรงกัน เพื่อให้แน่ใจว่าความต้านทานการกัดกร่อนของบริเวณรอยเชื่อมตรงกับวัสดุพื้นฐาน สำหรับผลิตภัณฑ์ไทเทเนียมเกรด 7 R52400 ทั้งหมด ให้ขอรายงานการทดสอบวัสดุ (MTR) ฉบับสมบูรณ์จากผู้จำหน่าย และตรวจสอบว่าปริมาณแพลเลเดียมอยู่ในช่วง 0.12%–0.25% สำหรับการผลิตจำนวนน้อยหรือเพื่อการวิจัยและพัฒนา ผลิตภัณฑ์ตามข้อกำหนดมาตรฐาน เช่น แท่งและแผ่นฟอยล์ที่ทำจากไทเทเนียมเกรด 7 R52400 สามารถจัดหาได้จากผู้จำหน่ายวัสดุวิจัย เช่น Goodfellow (UK)
ภาษา
