ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Устойчивость к активации сплавов титана в концентрированных растворах галогенидов из "Титановые конструкционные сплавы в химических производствах " Коррозионная стойкость титана в растворах галогенидов значительно выше, чем нержавеющих сталей и сплавов на никелевой основе. Почти во всех хлоридах, бромидах и иодидах титан стоек к общей коррозии в концентрированных растворах вплоть до насыщенных при достаточно высоких температурах (см. табл. 3.3). [c.110] При подкислении растворов галогенидов сплавы титана могут активироваться. При этом скорости коррозии титана в растворах хлоридов растут в активном состоянии при повышении концентрации НС1 и, соответственно, понижении pH растворов. Физико-химические свойства исследованных растворов хлоридов приведены в табл. 4.1, а результаты коррозионных испытаний — в табл. 4.2. [c.110] Результаты коррозионных испытаний находятся в достаточном соответствии с кор титана. Во всех растворах, в которых титан растворялся с высокой скоростью, потенциалы со временем смещались к отрицательным значениям (примерно от —0,35 до —0,55 В). При этом чем выше содержание кислоты, тем быстрее разблагораживался потенциал. [c.110] Во всех исследованных растворах установлены критические концентрации НС1, превышение которых вызывало активирование титана, сопровождающееся высокими скоростями растворения (см. табл. 4.2). На рис. 4.1 показано как меняется эта критическая концентрация при переходе от одного хлорида к другому, приведены значения pH соответствующих растворов хлоридов, содержащих критическую концентрацию НС1. [c.110] Проведено три серии экспериментов. В первой серии (рис. [c.113] Наблюдается четкая корреляция между критической концентрацией НС1 и пассивационными характеристиками. Чем положительнее nn и больше кр титана в растворах хлоридов при одинаковом содержании в них НС1, тем меньше критическая добавка НС1 для активации титана. [c.113] Во второй серии опытов исследовали поведение титана в подкисленных концентрированных растворах хлоридов, содержащих одинаковую добавку 0,56га НС1. При этом pH растворов, естественно, резко отличались (см. табл. 4.3). Как видно из рис. 4.5 и табл. 4.3, чем меньше pH растворов хлоридов, тем положительнее нп и пп, больше г кр и скорость коррозии титана. Наблюдается линейная зависимость между значениями Е п и pH с изменением pH растворов хлоридов на единицу пп изменяется на 120 мВ. Логарифмы критических токов пассивации и скорости коррозии линейно возрастают при понижении pH растворов хлоридов. [c.113] На рис. 4.6 и 4.7 и в табл. 4.4 приведены результаты исследований электрохимического поведения титана в растворах хлоридов, подкисленных НС1 до одинакового значения pH —0.6. [c.113] В табл. 4.4 приведены также скорости коррозии титана во всех исследованных растворах при одном и том же значении потенциала = —0,26 В. Этот потенциал примерно на 140 мВ по-ложительней кор титана в этих растворах. При таком значительном отклонении от кор можно не учитывать влияние катодных процессов на скорость ионизации титана. Следовательно, полученные при =—0,26 В значения скоростей коррозии характеризуют именно анодный процесс ионизации титана. Видно, что все сказанное при анализе коррозионного поведения в стационарных условиях относится также к анодному процессу ионизации. [c.117] Таким образом, эти данные подтверждают сделанные выше выводы об определяющем влиянии pH на растворение и пассивацию титана, активность аниона имеет второстепенное значение. [c.118] ПО сравнению с титаном и значительно уступает сплаву 4200 табл. 4.5). [c.119] Диапазон коррозионной устойчивости сплава 4200 во всех исследованных растворах значительно шире, чем у титана и сплава 4207. Например, в растворах Mg b критическая добавка соляной кислоты для сплава 4200 больше, чем для сплава 4207 и титана соответственно в 20 и 6 раз. [c.119] Для сплава 4207 характерен длительный инкубационный период (рис. 4.10) коррозии (до начала активного растворения), продолжительность которого зависит от содержания кислоты в растворах. Так, в 25%-ных растворах NH4 I с 1,5—0,5%-ной НС1 сплав 4207 сохраняет высокую стойкость от 180 до 300 ч, а затем активируется. В активном состоянии этот сплав растворяется значительно быстрее, чем титан ВТ1-0 (см. табл. 4.5). [c.119] Для определения коррозионной стойкости сплава 4207 в подкисленных растворах хлоридов обязательны длительные испытания. В противном случае выводы о его стойкости могут оказаться ошибочными [327]. [c.120] Активация сплавов 4200 и 4207 наступает при больших, чем для титана, добавках кислот. Так, в 35%-ном КВг при 100 °С активация сплава 4207 наступает при введении 5%-ной НВг, а сплава 4200 — при еще более высокой концентрации НВг ( 5%) [329]. [c.120] Закономерности коррозионного поведения сплавов титана одинаковы как в хлоридных, так и в бромидных растворах. В обоих случаях устойчивость к активации при подкислении понижается в последовательности 4200 4207 ВТ 1-0. [c.121] С другой стороны, если продолжить сравнение поведения титана в подкисленных растворах бромидов и хлоридов, то нетрудно убедиться в том, что активное растворение титана в растворах хлоридов протекает с несоизмеримо большими скоростями, чем в растворах бромидов. Например, если в растворе 55%-го LiBr+1,0%-ной НВг (2,8 т НВг) /кр = 20 мкА/см [329], то в условно сопоставимом растворе 40%-ной Li l + 2,8 т НС1 /кр приближается к 10 мкА/см (см. рис. 4.4). В соответствии с представлениями, развитыми школой Я- М. Колотыркина [332], при активном растворении металлов в процессе ионизации принимают участие как ОН -ионы, так и другие анионы. Поэтому такие резкие различия в скоростях ионизации титана в растворах хлоридов и бромидов могут быть объяснены только тем, что С1 -ионы и адсорбируются легче и образуют более прочные комплексы с атомами титана, чем Вг -ионы. Отсюда следует, что С1 -ионы должны не только ускорять активное растворение титана, но и облегчать процессы активации. Действительно, сопоставление устойчивости титана к активации в растворах хлоридов и бромидов, как общей, так и локальной (см. дальше), показывает, что титан значительно более устойчив в растворах бромидов. [c.121] Вернуться к основной статье