Titan Grad 7 (UNS R52400) ist eine α-Titanlegierung, die durch Zugabe von Palladium (Pd) zu Reintitan hergestellt wird. Ihr Hauptmerkmal ist die beste Korrosionsbeständigkeit aller Titanlegierungen. Titan Grad 7 wird oft auch als Titan-Palladium-Legierung bezeichnet. Seine physikalischen und mechanischen Eigenschaften entsprechen im Wesentlichen denen des üblicherweise verwendeten Reintitans Grad 2. Die Zugabe von 0,12 % bis 0,25 % des Edelmetalls Palladium verbessert jedoch seine Stabilität in stark korrosiven Umgebungen deutlich. Titan Grad 7 R52400 ist zudem ein wichtiger Rohstoff in der Titanrecyclingindustrie. Zu den derzeit weltweit bekannten Marken und Herstellern, die Titan Grad 7 R52400 liefern, gehören: ATI Allvac® (ATI, USA, bietet ein komplettes Sortiment an Produkten der Güteklasse 7 an, darunter Platten, Stangen und Blöcke), Alleima® (eine Tochtergesellschaft von Sandvik, Schweden, bietet Ti Grad 7 Bänder und Rohre an), Elgiloy Specialty Metals (USA, bietet Präzisionsbänder und -folien der Güteklasse 7 an), Titanium Industries (USA, bietet ein komplettes Sortiment an Produkten der Güteklasse 7 an), Supra Alloys (Kalifornien, USA, ein globaler Lieferant von Titanwerkstoffen), Continental Steel & Tube Co. (Florida, USA, ein spezialisierter Lieferant von Spezialmetallen), Halpern Titanium Inc. (Massachusetts, USA, liefert Bleche und Stangen), Ti-TEK Ltd (Birmingham, Großbritannien, ein Lagerhalter von Titanrohstoffen), United Titanium Inc. (Ohio, USA, ein Hersteller von Verbindungselementen der Güteklasse 7) und HASM (Südkorea, ein nach ISO/AS9100 zertifizierter Hersteller von Verbindungselementen der Güteklasse 7). Titan Grad 7 R52400 entspricht in Bezug auf die Produktbezeichnungen der deutschen DIN/EN-Norm 3.7235 und der chinesischen Norm TA9 (Ti-0,2Pd). Von Titan Grad 7 R52400 gibt es auch eine Variante, Grad 7H. Obwohl beide die gleiche chemische Zusammensetzung und die gleiche UNS-Bezeichnung R52400 aufweisen, ist die Mindestzugfestigkeit von Grad 7H von 345 MPa (50 ksi) auf 400 MPa (58 ksi) erhöht. Diese Variante ist speziell für den Einsatz in ASME-Druckbehältern und hochzuverlässigen Prozessanlagen vorgesehen.
Die chemische Zusammensetzung von Titan Grad 7 R52400 entspricht streng den ASTM-Normen: Der Palladiumgehalt (Pd) liegt zwischen 0,12 % und 0,25 %; Eisen (Fe) ≤ 0,30 %; Sauerstoff (O) ≤ 0,25 %; Kohlenstoff (C) ≤ 0,08 %; Stickstoff (N) ≤ 0,03 %; Wasserstoff (H) ≤ 0,015 %; der Rest ist Titan. Titan Grad 7 R52400 weist eine Dichte von 4,51 g/cm³, einen Schmelzpunkt im Bereich von 1670 °C, eine Wärmeleitfähigkeit von 16,4 W/mK, einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von 8,6 µm/m·°C und einen Elastizitätsmodul von ca. 105 GPa auf. Hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften weist Titan Grad 7 R52400 eine Mindestzugfestigkeit von 345 MPa (50 ksi), eine Mindeststreckgrenze (0,2 % Dehnung) von 275 MPa (40 ksi), eine Bruchdehnung von ≥ 20 %, eine Brucheinschnürung von ≥ 30 % und eine Härte von ca. 150 HV auf. Die Korrosionsbeständigkeit von Titan Grad 7 R52400 ist sein größter Vorteil – die Zugabe von Palladium verändert das elektrochemische Verhalten von Titan: In reduzierenden Säuren (wie verdünnter Salzsäure und verdünnter Schwefelsäure) löst sich der schützende TiO₂-Film von gewöhnlichem Reintitan auf und es kommt zu aktiver Korrosion; Palladium wirkt jedoch als kathodischer Katalysator, um die Überspannung der Wasserstoffentwicklungsreaktion zu reduzieren und das Korrosionspotenzial von Titan Grad 7 R52400 in positive Richtung zu verschieben. Dadurch wird das Potenzial über das für die Passivierung erforderliche Flade-Potenzial angehoben, wodurch die spontane Passivierung auch in Umgebungen erhalten bleibt, in denen Titan Grad 2 versagen würde. Unter realen Betriebsbedingungen weist Titan Grad 7 R52400 in einer 10%igen Salzsäure-Umgebung bei 80 °C eine mehr als zehnmal längere Korrosionsbeständigkeit auf als Grad 2. Hinsichtlich der Spaltkorrosion erhöht die Zugabe von Palladium die kritische Spaltkorrosionstemperatur – die für Grad 1 und Grad 2 in chloridhaltigen Medien mit einem pH-Wert > 1 bei etwa 80 °C liegt – signifikant, während Titan Grad 7 R52400 auch bei höheren Temperaturen stabil arbeitet. Betriebsdaten eines Chemieanlagenreaktors aus dem Jahr 2026 zeigen, dass die Lebensdauer von Komponenten aus Titan Grad 7 R52400 in saurer Salzlösung fünfmal so hoch ist wie die von Grad 2.
Titan Grad 7 R52400 lässt sich in vielfältigen Produktformen für unterschiedliche industrielle Anforderungen verarbeiten, darunter Bleche, Bänder, Folien, Stangen, Rohre, nahtlose Rohre, Schmiedeteile, Drähte und Verbindungselemente. Titan Grad 7 R52400-Stangen sind in Durchmessern von 6 bis 300 mm und Längen bis zu 6.000 mm erhältlich. Sie sind in verschiedenen Oberflächenbeschaffenheiten verfügbar, z. B. warmgewalzt und gebeizt, kaltgezogen oder zentrisch geschliffen. Bleche weisen Dicken von 0,5 bis 100 mm und Breiten von 500 bis 1.000 mm auf. Rohre haben einen Außendurchmesser von 6 bis 150 mm und eine Wandstärke von 0,5 bis 50 mm. Bänder und Folien sind in Präzisionsabmessungen erhältlich. Die Herstellung und Prüfung von Titan Grad 7 R52400 erfolgen gemäß den folgenden internationalen Normen: ASTM B265 (Bleche, Bänder und Dünnplatten), ASTM B348 / ASME SB-348 (Stangen und Knüppel), ASTM B381 (Schmiedeteile), ASTM B338 / ASME SB-338 (geschweißte Rohre), ASTM B861 (nahtlose Rohre) und ASTM B862 (geschweißte Rohre). Der Schweißdraht für Titan Grad 7 R52400 entspricht AWS A5.16 ERTi-7 (ERTi-0,2Pd) und wird passend zum Grundwerkstoff verschweißt. Jede Charge Titan Grad 7 R52400 wird mit einem Werkstoffzeugnis nach EN 10204 3.1 geliefert; ein Zertifikat nach EN 10204 3.2 ist auf Anfrage erhältlich.
Titan Grad 7 R52400 findet vorwiegend in der chemischen Industrie Verwendung und ist damit sein größter Anwendungsbereich. In Anlagen zur chemischen Verfahrenstechnik wird Titan Grad 7 R52400 zur Herstellung von Reaktoren, Wärmetauschern, Rohrleitungssystemen, Pumpen, Ventilen, Armaturen und Behältern für den Umgang mit stark korrosiven Medien wie verdünnter Salzsäure, verdünnter Schwefelsäure und feuchtem Chlorgas eingesetzt. Auch in der Meerwasserentsalzung und im Schiffbau ist Titan Grad 7 R52400 unverzichtbar – es findet Verwendung in Solekonzentrations- und Verdampfungsanlagen, Meerwasser-Kühlwärmetauschern, Offshore-Pipelines und Bohrlochkopfkomponenten. Seine Beständigkeit gegen Chlorid-Lochfraß und Spaltkorrosion ermöglicht seinen hervorragenden Einsatz in maritimen Umgebungen. Darüber hinaus wird Titan Grad 7 R52400 häufig in Extraktions- und Elektrolyseanlagen für hydrometallurgische Prozesse, in Bleich- und Waschanlagen der Zellstoff- und Papierindustrie, in Anlagen zur Luftreinhaltung sowie in Anoden, Kathoden und Batteriekomponenten eingesetzt. Darüber hinaus findet Titan der Güteklasse 7 R52400 in sphärischer Pulverform Anwendung im Bereich der laser- und elektronenstrahlbasierten additiven Fertigung (3D-Druck). Die Variante der Güteklasse 7H (ebenfalls UNS R52400) ist speziell für ASME-Druckbehälter und hochzuverlässige Prozessanlagen vorgesehen; ihre höhere Mindestzugfestigkeit ermöglicht höhere zulässige Auslegungsspannungen.
Bei der tatsächlichen Beschaffung ist der Preis für Titan Grad 7 R52400 deutlich höher als der von Standard-Reintitan Grad 2. Dieser Unterschied ist auf die Kosten des Edelmetalls Palladium zurückzuführen. Laut internationalen Marktpreisen von 2026 liegt die Preisspanne für Titan Grad 7 R52400-Stangenmaterial bei 238,5–349,2 US-Dollar/kg, für Blechmaterial bei 15–48 US-Dollar/kg und für dünne Bleche und Präzisionsbänder bei 50–200 US-Dollar/kg. Nahtlose Titanrohre aus Titan Grad 7 R52400 kosten auf dem US-Markt etwa 65 US-Dollar/kg. Das wichtigste Kriterium bei der Wahl zwischen Titan Grad 7 R52400 und Grad 2 ist die Korrosivität der Betriebsumgebung. Bei Prozessmedien wie verdünnter Salzsäure, verdünnter Schwefelsäure, hochtemperierten Chloriden oder bei der Gefahr von Spaltkorrosion ist Titan Grad 7 R52400 die einzig richtige Wahl. Obwohl die Anschaffungskosten für Titan Grad 7 R52400 höher sind, ist seine Lebensdauer in stark korrosiven Umgebungen mehr als fünfmal so hoch wie die von Grad 2, was zu geringeren Gesamtbetriebskosten führt. Der Verkauf von ausgedientem Titan Grad 7 R52400 an DONGSHENG Precious Metals Recycling kann die Kosten weiter senken. Für Druckbehälter und ASME-zertifizierte Systeme sollte Grad 7H (auch UNS R52400) gewählt werden; seine Mindestzugfestigkeit von 400 MPa erfüllt höhere Anforderungen an die Auslegungsspannung. Beim Schweißen von Titan Grad 7 R52400 muss der passende Schweißdraht ERTi-7 verwendet werden, um sicherzustellen, dass die Korrosionsbeständigkeit der Schweißzone der des Grundwerkstoffs entspricht. Für alle Produkte aus Titan Grad 7 R52400 ist ein vollständiger Materialprüfbericht (MTR) vom Lieferanten anzufordern und zu überprüfen, ob der Palladiumgehalt im Bereich von 0,12 % bis 0,25 % liegt. Für Kleinserien oder Forschungs- und Entwicklungszwecke können Standardprodukte wie Stäbe und Folien aus Titan Grad 7 R52400 von Lieferanten von Forschungsmaterialien wie Goodfellow (UK) bezogen werden.
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