ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Устойчивость титана в агрессивных технологических средах из "Титановые конструкционные сплавы в химических производствах " В атмосферных условиях титан и его сплавы — наиболее стойкие технические материалы. В водопроводной и речной воде титан не корродирует, по стойкости в морской воде он превосходит все конструкционные материалы, применяемые в настоящее время в судостроении [170 171]. Подробный обзор результатов натурных коррозионных испытаний различных сплавов титана в разных морях и на разных глубинах приведен в [171]. [c.64] В растворах неорганических солей, особенно хлоридов, коррозионная стойкость титана заметно выше, чем нержавеющих сталей. Подробно этот вопрос разбирается при анализе специфических видов коррозии титана (гл. 4). [c.64] К органическим средам, в которых титан обладает высокой коррозионной стойкостью, относятся бензин, толуол, фенол, формальдегид, трихлорэтан, уксусная, лимонная, молочная, винная, дубильная, хлоруксусная, дихлоруксусная, никотиновая кислоты. [c.64] В муравьиной кислоте всех концентраций при температуре до 100°С в условиях воздушной аэрации титан достаточно устойчив. При температуре кипения в муравьиной кислоте концентрации 25% и выше без аэрации титан подвергается сильной коррозии [172]. [c.64] В деаэрированной уксусной кислоте, содержащей 0,03 г-экв/л ЫаВг, при 200 °С увеличение содержания воды сначала затрудняет, а затем, начиная с некоторой концентрации, облегчает питтинговую коррозию титана. Максимальную стойкость к активированию титан проявляет в присутствии 0,5—5,0% Н2О [174]. [c.65] В работе [175] было установлено, что в уксуснокислых средах необходимо различать две критических концентрации воды. После достижения [НгО] титан пассивируется и не подвергается активному растворению. Значения [НгО] для титана в уксуснокислых растворах невелики по сравнению с этанольными и метанольными растворами кислот и незначительно увеличиваются с повышением температуры (рис. 3.17, кр. 1). [c.65] В концентрированных растворах уксусной кислоты, содержащих уксусный ангидрид, титан подвержен не только довольно значительной общей коррозии, но также и локальному разрушению с образованием питтингов. Для поддержания титана в пассивном состоянии необходимо, чтобы содержание воды в растворе уксусной кислоты при температуре кипения составляло около 0,06% [176]. [c.66] Коррозионное поведение титана в концентрированных растворах монохлоруксусной и уксусной кислоты, а также в продуктах хлорирования уксусной кислоты зависит от содержания в них ацетилхлорида и уксусного ангидрида. Применение титана в интервале температур 20—100°С допустимо лишь при условии содержания ацетилхлорида и уксусного ангидрида не более 0,75%. Если же концентрация примесей превышает указанную величину, то в продукты хлорирования необходимо вводить избыточное количество воды, определенное экспериментально [177]. [c.66] Титан нестоек в кипящей 100%-ной трихлоруксусной кислоте. В щавелевой кислоте при повышенных температурах титан имеет низкую стойкость даже в разбавленных растворах. Нержавеющая сталь в этой кислоте во много раз более стойка, чем титан. [c.66] В хлорзамещенных углеводородах и их смесях с водой титан стоек, и, в отличие от нержавеющих сталей, не оказывает каталитического действия на разложение галогеналкилов. В парах четыреххлористого углерода и хлороформа титан обладает большей стойкостью, чем в самих жидкостях. [c.66] Титан не корродирует в четыреххлористом углероде даже при наличии ионизирующего излучения, когда вследствие радиолиза в слегка влажной среде образуются ионы хлора, свободный хлор, а также некоторые короткоживущие радикалы, например ОН, НОг. Вследствие образования этих продуктов коррозия ряда металлов, например, алюминия, нержавеющих сталей, меди сильно возрастает [25]. [c.66] Другие галогены в сухом виде также активно реагируют с титаном. Газообразный фтор, пары иода, жидкий бром (влажный и сухой) вызывают значительную коррозию титана. В жидком броме титан бурно горит. Воспламеняется титан и в сухом кристаллическом иоде (при 100°С через 15 мин). Во влажном газообразном броме, 40%-ном растворе брома и водных растворах иода скорость коррозии технически чистого титана весьма мала. В растворе брома в нитробензоле скорость коррозии титана очень высока. Недопустимо применение титановой аппаратуры в контакте с водными растворами брома, если возможно выделение брома в отдельную фазу. Несмотря на то что вода тормозит реакцию титана с жидким бромом, не исключено сильное местное разрушение и даже возгорание титана [18 179]. [c.67] При термическом оксидировании титана на его поверхности формируется оксидная пленка, стойкая в броме. Подобная термообработка была использована при изготовлении конденсаторов паров брома. Оксидированный (при 700°С) конденсатор много лет работает без коррозионных поражений [180]. [c.67] В сухом хлористом водороде титан устойчив при температуре 20—160 °С. Во влажном хлористом водороде в интервале температур, при которых возможна конденсация влаги на поверхности металла, титан корродирует, что объясняется нестойкостью его в образующейся концентрированной соляной кислоте. При температурах выше 130 °С, когда исключается конденсация паров, титан обладает высокой коррозионной стойкостью во влажном хлористом водороде [181]. [c.67] Критические концентрации воды приведены в табл. 3.3. [c.67] В безводных хлорорганических средах в присутствии хлористого водорода при температуре около 140°С титановые сплавы разрушаются. Пример такой агрессивной среды — синтез дипропилкарбамоилхлорида. Этот продукт получается при взаимодействии безводного дипропиламина и фосгена (в отношении молей 4 1) при 140 °С. В процессе реакции выделяется хлористый водород, который, очевидно, и является основным агрессивным агентом. Скорость коррозии как титана, так и сплава 4201 превышает 20 мм/год [182]. [c.68] В сложных органических средах многих процессов органического синтеза коррозионная стойкость титана выше, чем нержавеющих сталей и других традиционных конструкционных материалов. Сюда относятся технологические среды в производствах, например, терефталевой кислоты [183], холинхлорида [184], искусственных волокон [185], красителей [186], феназо-на [187], полипропилена [188] и многие другие. [c.68] В табл. 3.3 приведены сводные данные о коррозионной стойкости титана в технологических средах химических производств. [c.68] Вернуться к основной статье