ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Влияние структуры на коррозионные свойства сплавов титана из "Титановые конструкционные сплавы в химических производствах " Поверхность образцов сплава с -структурой после коррозионных испытаний практически не изменяется (сохраняется блеск, отсутствуют продукты коррозии), соотношение между молибденом и титаном в растворе такое же, как в сплаве. [c.207] В сплаве с + -структурой сс-фаза содержит менее 1%) Мо, а -фаза около 30% Мо [523]. В связи с этим фазы резко отличаются по своим электрохимическим характеристикам. Поверхность образцов в процессе коррозии покрывается тонкодисперс-ным черным слоем, который рентгенографически идентифицируется как чистая -фаза [524]. В раствор переходит преимущественно а-фаза, и содержание молибдена в растворившемся металле не превышает 3,3% (масс.). С увеличением количества -фазы на поверхности, которая дисперсна и обладает более низким перенапряжением водорода [527], облегчается процесс водородной деполяризации, что вызывает увеличение тока сопряженного анодного процесса, так как происходит смещение кор в положительном направлении, но потенциал пассивации не достигается. [c.207] Сплав с -j- u- TpyKTypofl во время растворения покрывается черной пленкой, а анализ раствора показывает заниженное содержание молибдена. Пленка очень плотная, от металла отделить ее не удалось, поэтому рентгенографически она не идентифицировалась. Поляризация образца с такой пленкой в области потенциалов перенассивации молибдена показала, что пленка представляет собой фазу, обогащенную молибденом. [c.207] Как видно из рис. 6.2, во всей области потенциалов активного растворения и падающего участка поляризационной кривой сохраняется в принципе то же соответствие между токами и, следовательно, скоростями растворения сплавов, имеющих различную структуру, что и в описанных выше коррозионных опытах. При этом потенциалы и Епа не зависят от структуры и равны соответственно —0,14 и примерно 0,1 В. [c.208] В области потенциалов от кор до нп токи растворения титана и -сплава (см. рис. 6.2, кривые 1 к 4) различаются более чем на два порядка. С учетом большей энергии активации сплава, чем титана, и термодинамических представлений [529] можно высокую коррозионную устойчивость сплавов Ti — Мо объяснить тем, что энергия связи Ti —Мо намного выше, чем связи Ti—Ti. [c.208] Аналогичные закономерности растворения были установлены и для сплавов Ti — Мо — Сг [525] и Ti — Nb и Ti — Nb — Та [26] с - и + a-структурой. [c.209] В области потенциалов перенассивации, как и в активном состоянии, скорость коррозии сплавов зависит от структуры и возрастает с увеличением продолжительности отжига, т. е. по мере увеличения содержания а-фазы. [c.209] С ростом потенциала увеличивается химическая стойкость оксидной пассивной пленки сплавов ВТ 14 и ВТ 15 со всеми исследованными фазовыми составами, тогда как скорости коррозии не меняются монотонно. Так, например, в 40%-ной H2SO4 при 80 °С для закаленного и отпущенного в течение 30 ч сплава ВТ14 при потенциалах 0,34 0,54 и 2,34 В стационарные токи растворения равны 190, 290 и 52 мкА/см , а соответствующие периоды активации пленок, сформировавшихся при этих же потенциалах, равны 0,45 1,6 и 15 мин [526]. [c.209] Эти результаты не могут быть объяснены с позиций классической теории пленочной пассивности. Следовало бы ожидать, что чем больше ток растворения сплавов в пассивном состоянии, и, следовательно, по пленочной теории пассивности образуется менее стойкая пленка, тем меньше должно быть время самоактивации оксидных пленок. Однако эксперименты показывают, что ток может существенно возрасти, но и время самоактивации также возрастает. [c.209] Это подтверждает модель пассивации титана, рассмотренная в гл. 2. В стационарном пассивном состоянии и при пере-пассивации наряду с процессом образования пассивной пленки, компенсирующим ее растворяющуюся часть, параллельно идет процесс электрохимического перехода ионов, мигрирующих через эту пленку в раствор. В области перенассивации с ростом потенциала химическая стойкость оксидной пленки непрерывно увеличивается, одновременно резко возрастает и скорость растворения сплава. Следовательно, оба процесса идут в значительной степени независимо один от другого, и механизм растворения сплавов при перенассивации аналогичен механизму растворения в пассивном состоянии. [c.209] Таким образом, при выборе режимов термообработки химического оборудования из высокопрочных сплавов титана следует руководствоваться только технологическими и прочностными требованиями, так как в пассивной области потенциалов коррозионное и электрохимическое поведение сплавов не зависит от их структуры. [c.210] Большое влияние на коррозионную стойкость сплава 4207 оказывает его термообработка. Все исследователи объясняют повышенную коррозионную стойкость сплава 4207 облегчением протекания катодных процессов, т. е. в принципе таким же образом, как и сплава 4200. Некоторые авторы связывают повышенную эффективность катодных процессов с вторично осажденным на поверхности сплава никелем [530 531], другие — с частицами интерметаллида Tl2Ni [328 532]. [c.210] Полученные результаты указывают на определяющее влияние структуры сплава 4207 на его коррозионное и электрохимическое поведение. Так, в 1,9 и. НС1 сплав в закаленном состоянии был пассивен при 40 °С (0,02 мм/год), а при 60 и 70 °С растворялся со скоростью 1,12 и 36,9 мм/год. После отжига сплав оставался устойчивым к активации и при 70 °С (К = = 0,13 мм/год) [534]. В растворе 25%-пого ЫН4С1 + 2%-ной НС1 при 100 °С /кр сплава после закалки был примерно в 3 раза больше, чем после отжига [533]. Таким образом, присутствие в структуре сплава 4207 выделений интерметаллида Ti2Ni приводит к заметному повышению его коррозионной стойкости. [c.210] Необходимо отметить, что такое явление характерно именно для сплава 4207. Все другие сплавы титана, как опытные систем Ti — Мо, Ti — Сг и другие, так и промышленные ВТ14 и ВТ 15 (о поведении которых сказано выше), имеют меньшую скорость коррозии в закаленном состоянии. [c.210] Вернуться к основной статье