鈦的優(yōu)異耐蝕性源于其表面極易形成一層致密、穩(wěn)定、附著力強(qiáng)的惰性氧化膜（TiO2），這層膜在受損后能迅速自我修復(fù)（只要環(huán)境中有氧或水）。

鈦的密度約為4.5 g/cm3，僅為鋼的56%左右。但其強(qiáng)度接近或超過許多合金鋼（如TC4合金的強(qiáng)度與高強(qiáng)度鋼相當(dāng)）。這意味著鈦合金閥門在達(dá)到同等強(qiáng)度要求下，重量顯著輕于鋼制閥門。這對航空航天、船舶、移動設(shè)備等減重需求高的場合至關(guān)重要。

在低溫下仍能保持良好的韌性和強(qiáng)度，適用于低溫工況（如液氮、液氧系統(tǒng)），具有一定的抗沖擊能力。

純鈦（如TA1, TA2）具有優(yōu)異的生物相容性，無毒、無致敏性、與人體組織相容性好。這使得純鈦閥門在制藥、生物工程、食品飲料（尤其高純度要求）以及人體植入物相關(guān)的醫(yī)療設(shè)備制造等領(lǐng)域有應(yīng)用。

超音速火焰噴涂HVOF（High Velocity Oxy-Fuel）是指利用丙烷、丙烯等碳?xì)湎等細(xì)饣驓錃馀c高壓氧氣在燃燒室內(nèi)或在特殊的噴嘴中燃燒，使其產(chǎn)生高溫、高速（燃燒焰流速度達(dá)到5馬赫（1500 m/s）以上）的工藝手段。HVOF工藝的涂層厚度可以達(dá)到350 μm~500 μm，加工后保留的涂層厚度≥150 μm。為防止外形不規(guī)則的零件噴涂后涂層開裂，在噴涂后需在溫控箱中均勻緩慢冷卻。采用HVOF工藝制備的Cr3C2-25NiCr和WC-25Co涂層均具有較好的耐腐蝕和耐磨性能，適用于鈦合金閥門硬密封表面。

物理氣相沉積PVD（Physical Vapor Deposition）是指利用物理過程實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)移，將原子或分子由源轉(zhuǎn)移到基材表面上的過程，將某些有特殊性能（強(qiáng)度高、耐磨性、散熱性、耐腐性等）的微粒噴涂在性能較低的母體上，使母體具有更好的性能。PVD的基本方法包括真空蒸發(fā)、濺射、離子鍍，鈦和鈦合金常用的PVD涂層為DLC（Diamond-like Carbon）類金剛石膜和TiN（Titanium nitride，氮化鈦）。

離子滲氮是鈦和鈦合金最常用的表面處理工藝之一，離子氮化可使純鈦材料的表面硬度提高6~8倍，可使鈦合金材料的硬度提高4倍。鈦和鈦合金的離子滲氮工藝溫度通常在850 ℃以上，此時零件易產(chǎn)生變形，且離子滲氮后工件的表面粗糙度降低。當(dāng)閥門密封件采用離子滲氮時，為避免上述問題，需制作特殊的工裝以限制或減少零件的變形，從而保證離子滲氮后零件的變形不會影響閥門的密封性能。

雖然鈦材在空氣中自然產(chǎn)生的氧化膜具有一定的抗腐蝕性，但其耐磨、硬度、厚度等方面的綜合性能并沒有達(dá)到閥門的實(shí)際應(yīng)用需求，因此需要對其進(jìn)行表面氧化改性。最常用的氧化處理工藝是陽極氧化和微弧氧化。陽極氧化是在相應(yīng)的電解溶液中和特定的工藝條件下施加外加電流，而在鈦及鈦合金表面上形成一層氧化膜的過程被稱為電化學(xué)氧化，該過程可顯著提高工件的耐磨和耐蝕性能，絕緣性能較好。微弧氧化是指把基材放在電解質(zhì)溶液中，利用微弧放電在金屬表面原位生長氧化膜的技術(shù)，又稱微等離子體氧化；其優(yōu)點(diǎn)在于氧化處理后的工件表面不僅具有良好的韌性、耐腐蝕、耐磨特性，還具有部分陶瓷材料的功能特性，如磁電屏蔽能力、生物醫(yī)學(xué)性能及良好的絕緣性。

鈦和鈦合金閥門主要是利用鈦金屬材料具有的優(yōu)異抗海水和液態(tài)介質(zhì)腐蝕能力。由于其高性價比能抵抗多種腐蝕介質(zhì)的侵蝕，在民用耐腐蝕工業(yè)輸送管線中可解決不銹鋼、銅或合金鋼閥門難以解決的腐蝕問題，具有安全、可靠，使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于氯堿工業(yè)、純堿工業(yè)、制藥工業(yè)、化肥工業(yè)、精細(xì)化工業(yè)、紡織纖維合成和漂染工業(yè)、基本有機(jī)酸和無機(jī)鹽生產(chǎn)，以及硝酸工業(yè)等。雖然鈦閥在化工領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，但必須注意其并非適于任何化學(xué)介質(zhì)。例如，4種無機(jī)酸（氫氟酸、鹽酸、硫酸和正磷酸）、4種熱濃有機(jī)酸（草酸、甲酸、三氯乙酸和三氟乙酸）和腐蝕性極強(qiáng)的氯化鋁均會對鈦及鈦合金產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕作用，因此鈦閥不適用于此類化工介質(zhì)，使用中應(yīng)格外注意。

鈦和鈦合金閥門憑借其卓越的性能和可靠性，在深海油氣開采這一極具挑戰(zhàn)性的環(huán)境中展現(xiàn)出獨(dú)特的優(yōu)勢。深海油氣開采作為當(dāng)代能源產(chǎn)業(yè)的前沿領(lǐng)域，其開采環(huán)境具有高壓、低溫、高鹽腐蝕性等特點(diǎn)，對所使用的設(shè)備材料提出了極為嚴(yán)苛的要求，鈦和鈦合金閥門以其高強(qiáng)度、低密度、優(yōu)良的耐腐蝕性和出色的耐低溫性能，在這一環(huán)境中正發(fā)揮著重要作用。

在實(shí)際應(yīng)用中，鈦和鈦合金閥門在深海油氣開采中主要應(yīng)用于以下幾個方面：

1.油氣輸送管道系統(tǒng)

鈦和鈦合金閥門被廣泛應(yīng)用于深海油氣輸送管道系統(tǒng)，用于控制和調(diào)節(jié)油氣的流量和壓力。鈦和鈦合金閥門的優(yōu)良耐腐蝕性和密封性能確保了油氣輸送的安全性和高效性。

2.海底生產(chǎn)平臺

在海底生產(chǎn)平臺，鈦和鈦合金閥門用于控制和調(diào)節(jié)各種設(shè)備和系統(tǒng)的流體流動。因其輕質(zhì)高強(qiáng)和耐腐蝕性能，致使設(shè)備更加緊湊、可靠，從而降低了維護(hù)成本。

3.深海鉆井設(shè)備

鈦和鈦合金閥門還被應(yīng)用于深海鉆井設(shè)備中，用于控制和調(diào)節(jié)鉆井液的流動。鈦和鈦合金閥門優(yōu)異的耐高溫和耐腐蝕性能確保了鉆井設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行和鉆井作業(yè)的安全。