救助:金属钛能用盐酸或者王水溶解吗

20%的盐酸在常温下与钛发生反应生成紫色的TiCl3溶液，当温度升高时，即使

稀盐酸

也会腐蚀钛。

涂上加热的盐酸就可以溶解钛。注意盐酸挥发的刺激性气味。

titanium alloys

以钛为基加入其他元素组成的合金。钛的工业化生产是1948年开始的。航空工业发展的需要，使钛工业以平均每年约 8％的增长速度发展。目前世界钛合金加工材年产量已达4万余吨,钛合金牌号近30种。使用最广泛的钛合金是Ti-6Al-4V(TC4),Ti-5Al-2.5Sn(TA7)和工业纯钛（TA1、TA2和TA3）。

钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件，其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。60年代中期，钛及其合金已在一般工业中应用，用于制作电解工业的电极，发电站的冷凝器，石油精炼和海水淡化的加热器以及环境污染控制装置等。钛及其合金已成为一种耐蚀结构材料。此外还用于生产贮氢材料和形状记忆合金等。

中国于1956年开始钛和钛合金研究；60年代中期开始钛材的工业化生产并研制成TB2合金。

特点 钛合金与其他金属材料相比,有下列优点:①比强度（抗拉强度／密度）高（见图）,抗拉强度可达100～140kgf/mm2，而密度仅为钢的60％。②中温强度好,使用温度比铝合金高几百度，在中等温度下仍能保持所要求的强度,可在450～500℃的温度下长期工作。③耐蚀性好,在大气中钛表面立即形成一层均匀致密的氧化膜，有抵抗多种介质侵蚀的能力。通常钛在氧化性和中性介质中具有良好的耐蚀性，在海水、湿氯气和氯化物溶液中的耐蚀性能更为优异。但在还原性介质，如盐酸等溶液中，钛的耐蚀性能较差。④低温性能好,间隙元素极低的钛合金,如TA7,在-253℃下还能保持一定的塑性。⑤弹性模量低,热导率小，无铁磁性。

合金元素 钛有两种同质异晶体:882℃以下为密排六方结构α钛，882℃以上为体心立方的β钛。合金元素根据它们对相变温度的影响可分为三类:①稳定α相、提高相转变温度的元素为α稳定元素,有铝、碳、氧和氮等。其中铝是钛合金主要合金元素，它对提高合金的常温和高温强度、降低比重、增加弹性模量有明显效果。②稳定β相、降低相变温度的元素为β稳定元素，又可分同晶型和共析型二种。前者有钼、铌、钒等；后者有铬、锰、铜、铁、硅等。③对相变温度影响不大的元素为中性元素，有锆、锡等。

氧、氮、碳和氢是钛合金的主要杂质。氧和氮在α相中有较大的溶解度,对钛合金有显著强化效果,但却使塑性下降。通常规定钛中氧和氮的含量分别在0.15～0.2％和0.04～0.05％以下。氢在α相中溶解度很小,钛合金中溶解过多的氢会产生氢化物，使合金变脆。通常钛合金中氢含量控制在 0.015％以下。氢在钛中的溶解是可逆的，可以用真空退火除去。

类别 钛合金根据相的组成可分为三类:α合金,(α+β)合金和β合金,中国分别以TA、TC、TB表示。

① α合金含一定量的稳定α相的元素，平衡状态下主要由α相组成。α合金比重小，热强性好、具有良好的焊接性和优异的耐蚀性,缺点是室温强度低,通常用作耐热材料和耐蚀材料。α合金通常又可分为全α合金（TA7）、近α合金 (Ti-8Al-1Mo-1V)和有少量化合物的α合金(Ti-2.5Cu)。② (α+β)合金含一定量的稳定α相和β相的元素，平衡状态下合金的组织为α相和β相。(α＋β)合金有中等强度、并可热处理强化，但焊接性能较差。(α＋β)合金应用广泛,其中Ti-6Al-4V合金的产量在全部钛材中占一半以上。

③ β合金含大量稳定β相的元素，可将高温β相全部保留到室温。β合金通常又可分为可热处理β合金（亚稳定β合金和近亚稳定β合金）和热稳定β合金。可热处理β合金在淬火状态下有优异的塑性，并能通过时效处理使抗拉强度达到130～140kgf/mm2。β合金通常作高强度高韧性材料使用。缺点是比重大，成本高，焊接性能差，切削加工困难。

钛合金按用途可分为耐热合金、高强合金、耐蚀合金（钛-钼，钛-钯合金等）、低温合金以及特殊功能合金（钛-铁贮氢材料和钛-镍记忆合金）等。典型合金的成分和性能见表。

热处理 钛合金通过调整热处理工艺可以获得不同的相组成和组织。一般认为细小等轴组织具有较好的塑性、热稳定性和疲劳强度；针状组织具有较高的持久强度、蠕变强度和断裂韧性；等轴和针状混合组织具有较好的综合性能。

常用的热处理方法有退火、固溶和时效处理。退火是为了消除内应力、提高塑性和组织稳定性，以获得较好的综合性能。通常α合金和（α＋β）合金退火温度选在（α＋β）—→β相转变点以下120～200℃；固溶和时效处理是从高温区快冷,以得到马氏体α′相和亚稳定的β相,然后在中温区保温使这些亚稳定相分解，得到α相或化合物等细小弥散的第二相质点，达到使合金强化的目的。通常(α＋β)合金的淬火在(α＋β)—→β相转变点以下40～100℃进行，亚稳定β合金淬火在(α＋β)—→β相转变点以上40～80℃进行。时效处理温度一般为450～550℃。此外,为了满足工件的特殊要求，工业上还采用双重退火、等温退火、β热处理、形变热处理等金属热处理工艺。

试验方法

1.1 试剂和仪器

盐酸 p =1.19 g ／ ml过氧化氢 w( H 2 0 2 ) =3 0 ％ 抗坏血酸溶液 1 ％ 变色酸溶液 1 ％( 变色酸 1 g 、 抗坏血酸 5 g溶 于 1 0 0 ml 水中摇匀) 二安替吡啉甲烷溶液 1 ％[ 每 1 0 0 ml HC I ( 1 + 1 O ) 中加入 1 g二安替吡啉甲烷] 7 2 1型分光光度计

1.2 分析方法

称取试样 0.05 g ， 置于 5 O m1 两用瓶中， 加盐酸 5 ml 加热溶解。待试样基本溶解后取下，稍冷后加 入 1.5 ml 双氧水，再加热使试样完全溶解并蒸发至 近干。加 5 ml 水、 20 ml 抗坏血酸溶液、 2 ml 变色酸 溶溶、 5 ml 二安替吡啉甲烷溶液，用水稀释至刻度，摇匀，用脱脂棉干过滤。于 510 nm波长处，用 3 cm 比色皿，以水为参比， 用 7 2 1型分光光度计测定吸光度。

1.3 工作曲线的绘制

用钛含量分别为 0 ．0 4 3 ％、 0 ．1 5 ％、 0 、2 3 7 ％的

生铁标样， 以 1 ．2方法操作， 测得的吸光度列于表

表 1 生铁标样吸光度测定值

根据表 1 数据绘制的工作曲线见图 1 。

2 试验数据及分析

2.1试验数据分析

按 1 ． 2试验方法， 对另外三个不同钛含量的生 铁标样进行重复试验， 根据测得的吸光度， 从图 1 中查得结果列于表 2 。

2.2试验结果分析

1 ) 测定钛时， 试样分解是一个重要环节。由于 显色是在硫酸或盐酸介质进行， 采用硫酸冒烟处理 是常规的操作， 但是用少量的硫酸冒烟操作较难掌 握， 极易生成不溶盐沉淀， 导致分析失败。所以本 试验以盐酸一过氧化氢分解试样， 这样既加快了操 作又避免了浑浊出现。

2 ) 试样溶解过程中过氧化氢不能先加或加得 太早， 否则会导致试样表面氧化， 使试样不能完全 溶解。盐酸量不能太多， 如果盐酸量太多， 必须蒸 发至近干。

3 ) 如果试样中的硅含量过高， 可以加入氢氟酸 分解。一般来说， 炼钢铁中的硅含量在 0 ．3 5 ％～ 0 ．8 5 ％之间， 所以本方法适合高炉炉前分析。

4 ) 高价的铁、 矾与变色酸及二安替吡啉甲烷都 能显色， 但用抗坏血酸还原掩蔽即可消除干扰。加 抗坏血酸前加5 ml 水是为了降低温度， 避免抗坏血酸遇热分解。

5 ) 单用变色酸显色， 不但灵敏度低， 试剂稳定 性差， 而且试剂底色深， 不宜用水作空白， 不适合快 速分析。单用二安替吡啉甲烷， 虽然灵敏度较高， 但是试剂消耗大， 最主要是反应速度慢， 也不适合 快速分析。用变色酸一二安替吡啉显色可以互补 两者缺陷。

3 结语

1 ) 本方法突出了快速这一特点， 对原有的方法 进行了一定的改进， 试验结果理想， 符合国家允许 的误差标准。

2 ) 本试验操作简便， 分析一个生铁试样仅需 5 min -- 6 min 。适用于炉前快速分析。

3 ) 本试验参照钢中钛的分析方法， 对高硅生铁 有一定的局限。