Химическая коррозия титановых сплавов

Химический состав титановых сплавов приведен в табл. 151, скорости коррозии и типы коррозии—в табл. 152, склонность к коррозии под напряжением — в табл. 153 н влияние экспозиции на их механические свойства —в табл. 154. [c.391]

Титан и его сплавы используют там, где главную роль играют высокая удельная прочность и хорошая сопротивляемость коррозии. Титановые сплавы применяют в авиации в ракетной технике, в химическом машиностроении и во многих других отраслях народного хозяйства. [c.270]

Основное содержание справочника составляют таблицы коррозионной стойкости. В первой графе таблиц приводится наименование материала, процентный состав его (по массе) и марка отечественного материала, близкого к нему по составу (указывается в скобках). Если материал выпускается промышленностью, то указывается только его марка, а состав определяется соответствующими ГОСТами. Условия предварительной термической или механической обработки материалов, если они известны, указываются в примечании или рядом с маркой материала. Материалы располагаются в следующем порядке. Вначале идут металлические материалы, которые начинаются с железа и железных сплавов как наиболее широко применяющиеся в практике. Затем следуют в алфавитном порядке наиболее распространенные металлы и сплавы алюминий и его сплавы, магний и его сплавы, медь и ее сплавы, никель и никелевые сплавы, титан и титановые сплавы. После этого в алфавитном порядке размещаются другие металлы и их сплавы. В последней части таблиц приводится химическая стойкость неметаллических материалов (по алфавиту). Скорость коррозии металлов и сплавов характеризуется потерей массы ( , г/м .ч) или глубинным показателем коррозии (/г , мм/год). Длительность коррозионных испытаний приводится в примечаниях или в отдельном столбце таблицы. Продолжительность испытания оказывает влияние на скорость коррозии (в частности, на среднюю скорость коррозии). Как правило, при более длительных испытаниях средняя скорость коррозии становится меньше. Большое влияние на скорость коррозии могут оказать перемешивание среды и примеси. В таблицах, по возможности, отмечены эти особенности. [c.4]

Титан практически не подвергается коррозии и по химической стойкости превосходит драгоценные металлы (золото, платину). Сроки службы машин с деталями из титановых сплавов намного выше, чем у деталей из других материалов. Столь ценные свойства титана открывают ему широкие перспективы применения в турбинах, ракетах, самолетах и многих других машинах и установках. [c.141]

Консольная балка из титанового сплава Ti-6A1-4V предназначена для эксплуатации в химически агрессивной среде, в которой лишь титан хорошо сопротивляется коррозии. Длина консольной балки 26 дюймов, она имеет прямоугольное поперечное сечение высотой 10 дюймов и толщиной (шириной) 2 дюйма. Галтель у закрепленного конца настолько велика, что концентрацией напряжений в этом месте можно пренебречь. Балка должна выдерживать статическую нагруз- [c.84]

Действие на обрабатываемый материал. Обрабатываемый материал может корродировать под влиянием некоторых жидкостей. Например, медные сплавы имеют тенденцию подвергаться коррозии под действием масляных жидкостей, содержащих большое количество свободной серы. Некоторые материалы склонны к коррозии под действием химических соединений и мельчайшие поверхностные дефекты, возникающие под действием коррозии, могут вызвать усталостное разрушение детали. Данное явление можно наблюдать при использовании некоторых хлорированных жидкостей при обработке титановых сплавов или при контактировании воды со сплавами на основе железа. [c.79]

Химическое никелирование осуществляют из гипофосфита натрия. При этом осаждается не чистый никель, а сплав никеля с 4—10 % фосфора. После отжига при 400—500 °С твердость покрытия возрастает от 450 до 1000 НВ. Никелевое покрытие по меди и медным сплавам для защиты от коррозии и для декоративной отделки и пружинящих деталей выбирают обычно толщиной 3—9 мкм для условий Л, С, Ж и ОЖ (НЗ, Н6, Н9), а для придания поверхностной твердости, защиты от коррозии и декоративной отделки корпусов, ручек, дисков и т. п. для тех же условий — 9—21 мкм (Н9, Н12, Н15, Н18, Н21). Покрытия для коррозионно-стойких сталей и алюминиевых сплавов имеют толщину 18— 36 мкм. Титановые сплавы для всех условий работы покрывают Н6 для улучшения способности к пайке. [c.44]

Сплавы титана широко применяют в авиационной и ракетной технике, в химической промышленности, цветной металлургии и других отраслях, где использование титановых сплавов определяется их ценными антикоррозионными свойствами. Так, титановые теплообменники, работающие в азотной кислоте, имеют скорость коррозии в 60 раз меньшую, чем аналогичные теплообменники пз нержавеющей стали. Из титана изготавливают оборудование для хлорной промышленности, гребные винты и т. п. [c.149]

Представлены данные о коррозионной стойкости узлов и деталей оборудования из титана и его сплавов в промышленных агрессивных средах, и специфических видах коррозии оборудования (питтинговой, щелевой и др.) и способах борьбы с ними. Даны характеристика отечественных титановых сплавов, применяемых в химическом аппаратостроении, особенности их обработки и сварки. [c.2]

Первые две теории отражают частные случаи коррозионного растрескивания. Более общий характер имеет электрохимиче-ско-адсорбционная теория. Однако эти теории не объясняют явлений растрескивания некоторых металлов в коррозионно-активных средах вследствие абсорбции продуктов коррозии с образованием химических соединений. Пример растрескивания сварных соединений легированных титановых сплавов, вызванного образованием гидридной фазы при наводороживании в процессе коррозии с водородной деполяризацией, приведен в работе [5]. [c.72]

Наилучшим решением является применение стойких против коррозии конструкционных материалов (нержавеющих сталей, титановых сплавов). Малонагруженные детали, соприкасающиеся с химически активными агентами, целесообразно изготовлять из химически стойких пластиков (полиолефины, фторопласты). [c.31]

В КНР титан применяется в химических производствах с 1973 г. В хлорных производствах начали использовать титановые аноды с покрытием ОРТА и теплообменники для охлаждения влажного хлора. В производствах пищевой соли используются титановые выпарные аппараты, теплообменники и насосы, контактирующие с концентрированными рассолами. Для первого корпуса вакуум-выпарного аппарата, где рассол нагревается до 130°С, используются трубки из сплава Ti — 0,3% Mo — 0,8% Ni. Этот сплав был устойчив к щелевой коррозии, тогда как титановые трубки через 300 дней начали течь из-за щелевой коррозии под отложениями [600]. [c.257]

При разработке технологии изготовления упомянутых титановых деталей возник ряд сложных задач. Это предупреждение разрушения сплавов при эксплуатации из-за остаточных внутренних напряжений, охрупчивания металла вследствие поглощения водорода, кислорода, азота и углерода борьба с солевой коррозией. В результате проведенных исследований определены режимы отжига целых отсеков и панелей из титана для снижения внутренних напряжений и дегазации металла, причем дальнейшую сборку конструкций вели только на болтовых или клепаных соединениях. Чтобы уменьшить загрязнение металла в процессе его обработки, создали технологию химического фрезерования, не вызывающую наводороживания титана (таким способом изготавливают более 1500 деталей на самолет) сварку ведут в герметичных сварочных камерах с непрерывной очисткой аргона в процессе сварки и контролем степени чистоты аргона. [c.107]

Хастелой, коррозия 2—28, 34 Хастофеи 3—31 Хемигум 1—346 Хея диаграмма 3—410 Химико-лабораторное стекло 3—261 Химико-термическая обработка, дефекты металлов 1—261, 262 Химическая коррозия титановых сплавов 2—35 Химически стойкие лакокрасочные покрытия [c.525]

Области применения сплавов. Титан и его сплавы используют там, где главную роль играют высокая удельная прочность и хорошая сопротивляемость коррозии. Титановые сплавы применяют в авиации (обшивка самолетов, диски и лопатки компрессора и т. д.), в ракетной технике (корпуса двигателей, баллоны для сжатых и сжиженных газов, сопла и т. д.) — в химическом машиност])оении (оборудование для таких сред, как хлор и его растворы, теплообменники, работающие в азотной кислоте и т. д.), судостроении (гребные винты,[обшивкн морских судов, подводных лодок и торпед), в энергомашиностроении (диски и лопатки стационарных турбин), в криогенной технике и т. д. [c.320]

Титан и его оъчавы обладают очень высокой коррозионной стойкостью в морской воде, влажной морской и промышленной атмосфере. В этих средах скорость коррозии титановых сплавов не превышает 0,0001 мм/год. Несмотря на то, что титан относится к наиболее термодинамически неустойчивым металлам, его высокая коррозионная стойкость обусловлена защитными свойствами образующихся гидридных и оксидных пленок. Титановые сплавы устойчивы в окислительных средах даже в присутствии больших количеств хлор-ионов в большинстве органических сред. Исключение составляют серная, соляная, муравьиная, щавелевая, винная, лимонная, смесь ледяной уксусной кислоты с уксусным ангидридом. Технические титановые сплавы, легированные алюминием (до 6%), марганцем (1...2%), оловом широко используются в химическом машиностроении, пищевой промышленности. [c.158]

Титан как конструкционный материал обладает уникальным комплексом ценных свойств. Будучи всего на 2/3 тяжелее алюминия (р = 4,7г/см ), он превосходит его по прочности примерно в 6 раз и в два с лишним раза более тугоплавок. Титан отличается исключительной химической стойкостью. Б воздушной средс, морской воде, многих агрессивных средах титановые сплавы более стойки, чем большинство применяемых сейчас материалов, включая нержавеющие стали и никелевые сплавы. Даже при активном воздействии некоторых химических сред титан показывает почти нулевую скорость коррозии. Титановые сплавы, содержащие такие легируюп не элементы, как алюминий, кремний, хром, железо, медь, марганец, молибден и ванадий, могут работать в диапазоне температур от сверхнизкие до 500...600°С (рис. 7.5). Чистый титан малопрочен и не является жаропрочным материалом. Для обработки титана могут быть применены обычные технологические процессы и стандартное оборудование. Технический титан типа ВТ1 (99,% Т1) был наиболее распространенным материалом в первые годы промышленного освоения этого металла. Он не утратил полностью своего назначения и до сих пор благодаря хорошей свариваемости и пластичности. [c.216]

Несмотря на все большее расширение применения алюминиевых сплавов для морских сооружений, все же остается актуальной проблема изыскания конструкционных материалов, физико-химические свойства которых отвечали бы требованиям, предъявляемым нефтегазопромысловым сооружениям при эксплуатации в открытом море. Наиболее перспективный материал для этой цели — титан. Исследования некоторых титановых сплавов в Черном море на различных глубинах (7, 27, 42, 80 м) показали высокую стойкость исследованных сплавов на всех глубинах, и их скорость коррозии не превышала 0,01 г/(м2. ч), в то время как нержавеющие стали типа 18-9 были подвержены питтингу глубиной 2,5 мм после экспозиции в течение 21 мес. С увеличением глубины погружения образцов коррозионная стойкость повьииалась, что объясняется понижением температуры и более низкой концентрацией кислорода. Титан обладает очень высокой стойкостью не только в обычных морских средах, но также в загрязненных водах, в морской воде, содержащей хлор, аммиак, сероводород, двуокись углерода, в горячей морской воде. Титан выдерживает очень высокие скорости потока морской воды После 30-суточных испытаний при скорости потока 36,Ь м, с были чены следующие результаты [c.25]

Чистый титан имеет две модификации. До температуры 882,5°С он существует в виде а-титана с гексагональной решеткой, а выше температуры полиморфного превращения — в виде 0-титана с объемно-центрированной кубической решеткой. Как конструкционньгй материал титан в чистом виде, ввиду низкой прочности, почти не применяется. Титан обычно легируют различными а-ста6илиэирующими (А1, Ga, La, Се. N, С, О) и -стабилизирующими (Н, Nb, V, Мо, Сг, Fe, Со, Ni, Hf, Zr и др.) элементами, существенно изменяющими его структуру и свойства [ 135]. Высокая коррозионная стойкость титановых сплавов обеспечивается благодаря образованию на поверхности плотных химически мало активных оксидных пленок. Титановые сплавы стойки к сплошной и точечной коррозии в сероводородсодержащих средах, морской воде, углекислом и сернокислом газах и других средах. С помощью подбора легирующих элементов и режимов термической обработки сплавов удается достичь = 1500 МПа и более, что обеспечивает титановым сплавам наивысшую удельную прочность среди конструкционных металлических материалов. [c.70]

Патент США, № 4082900, 1978 г. Известные методы подавления щелевой коррозии титановых аппаратов и хрупкости, обусловленной абсорбцией водорода, заключаются в осаждении на поверхность титана металла из группы платины, который затем диффундирует в титан. Титанпалла-диевые сплавы могут использоваться в качестве материала для изготовления аппаратов. Однако эти методы усложняют и удорожают производство аппаратов химических производств, так как элементы платиновой группы дороги. Для подавления коррозии и абсорбции водорода поверхностью деталей из титана, особенно в щелях. Создается смешанный оксид- [c.254]

Титан часто подвергается травлению как для снятия альфиро-ванного слоя, так и для глубокого травления (химическое фрезерование). Ввиду того что титановые сплавы склонны к наводо-роживанию, при их тра,влении стараются применять азотную и фтористоводородную кислоты, ненаводороживающие титан (основным катодным процессом в азотной кислоте является не реакция разряда ионов водорода, а реакция восстановления азотной кислоты). Однако в некоторых случаях для непродолжительного травления, а также в ряде химических производств титан н его сплавы находятся в контакте с серной и соляной кислотами. Поэтому изыскание ингибиторов коррозии для титана представляет определенный интерес. [c.216]

При выборе материала болтов для крепления углепластиков, как и в случае заклепочных соединений, необходимо принимать во внимание гальваническую совместимость крепежного элемента и соединяемого материала (см. раздел 5.3). Чтобы исключить коррозию болтов в конструкциях из углепластиков, целесообразно их изготавливать из титановых сплавов типа Ti-6A1-4V [35, 42, 89]. Кроме высокой коррозионной стойкости, титановые болты имеют низкую массу (плотность Ti-спла-вов на 40% меньше, чем плотность стали) и высокую прочность при срезе. Поэтому титановые крепежные элементы являются основными в производстве ответственных узлов летательных аппаратов. В целях повышения химической стойкости титановых крепежных элементов их серебрят. Покрытие из фторопласта-4 выполняет свои защитные функции, если развиваемое при сборке давление не превышает предельную величину [89]. [c.192]

Табл. 8.12 содержит рекомендации материалов для химической аппаратуры, работающей в контакте с нитрат-нитритным теплоносителем. Скорость коррозии сталей и титановых сплавов в эвтектической смеси KNO3 и NaNOs показана в табл. 8.13 и 8.14, а изменения механических свойств титановых сплавов после выдержки Б селитре, а также при растяжении непосредственно в селитре — в табл. 8.15 и на рис. 8.7 и 8.8. [c.182]

Постоянно расширяется применение титана для аппаратурного оформления технологических линий получения химических реактивов и особо чистых веществ [214]. Так, из титана можно изготавливать некоторые виды оборудования в производстве светочувствительных материалов, где особое значение придается отсутствию загрязнений технологических сред продуктами коррозии. В среде фотографических эмульсий титан стоек, а сталь Х18Н10Т подвергается питтинговой коррозии, при этом ионы железа снижают чувствительность эмульсий. Имеется положительный опыт эксплуатации сепараторов из титанового сплава для извлечения серебра из серебросодержащих вод [548]. [c.215]

НИИ с высокими механическими свойствами (высокая удельная прочность) и хорошая сопротивляемость коррозии. В двигателях титан применяется для изготовления деталей воздухозаборника, корпуса, лопаток и дисков компрессора низкого давления и т, д. Из титановых сплавов делают обшивку фюзеляжа и крыла сверхзвуковых самолетов, панели, лонжероны, шпангоуты, крепеж и т. д. Вследствие высокой коррозионной стойкости титан нашел применение в химической и пищевой промышленности (емкости, фильтры, змеевики, автоклавы, трубопроводы и т. д.), а также в судостроении (морская аппаратура, обшивка корпуса и морских крыльев судов и т. д.). В энергомашиностроении титановые сплавы применяются для дисков и лопаток стационарных паровых и газовых турбин. Многие титановые сплавы обладают высокой пластичностью при низкой температуре, что делает их пригодными для к4)иогенной техники. [c.346]

Титановые сплавы можно упрочнять термической обработкой в печах с защитной атмосферой. Титан и его сплавы широко используют в различных областях техники (авиационной, ракетно-космической, судостроении, химической промышленности), когда т[1ебуются высокая удельная прочность и хорошая сопротивляемость коррозии. [c.24]

Примером коррозионного растрескивания с контролирующим сорбционным фактором является разрущение сварных соединений титановых сплавов при коррозии с водородной деполяризацией в кислых средах [5] (рис. 6), В этом -случае основная роль в разрушении принадлежит явлениям сорбции водорода при катодных процессах. Разрушение защитной пленки при электрохимической коррозии создает предпосылки для интенсивной адсорбции водорода титаном. Адсорбированный водород вступает в химическое взаимодействие с титаном, образуя гидридную пленку. В результате диффузии водорода через гидридную пленку в объеме металла образуются гидриды титана, которые располагаются преимущественно по границам зерен и плоскостям скольжения. Локализация электрохимического процесса способствует локализации наводороживания. Образование ги-др<идов на поверхности и прилегающей области приводит к снижению прочностных свойств поверхности, концентрации напряжений и возникновению начальных микротрещин в условиях напряженного состояния. [c.74]

Процесс химического никелирования широко применяют во многих отраслях машиностроения СССР. На ряде предприятий его используют для повышения износостойкости и защиты от коррозии деталей точных приборов и механизмов, предназначенных для эксплуатации как в обычных условиях, так и в условиях тропического климата (например, детали счетноаналитических машин и др.). В приборостроительной промышленности этим способом наносят покрытия на детали, изготовленные из стали, медных и алюминиевых сплавов и имеющие сложную конфигурацию (длинные и узкие каналы, глухие отверстия, резьбу и т. п.). Его применяют в оптической, электротехнической промышленности. Осаждение металлов методом химического восстановления получило большое развитие в США, Англии, Франции, ФРГ, Японии и других странах. В химической, нефтяной и других отраслях промышленности этих стран химическое никелирование используют для защиты крупных деталей сложного профиля, эксплуатирующихся в коррозионноагрессивных средах. Покрытия наносят на детали из различных сталей, чугуна, меди и ее сплавов, алюминиевых, магниевых и титановых сплавов и др., а также из неметаллов. С целью повышения износостойкости никелируют многочисленные детали автомобильной и авиационно-ракетной техники алюминиевые поршни, детали реактивных двигателей, внутреннйе стенки цилиндров компрессоров, насосов, детали очистительно-осушительных систем, бензиновые баки, цистерны для перевозки и баки для хранения различных химических веществ, детали арматуры атомных реакторов, в том числе длиноразмерные трубы, волноводы радиолокационных установок, лопатки компрессоров. Никелируют печатные схемы, что обеспечивает хороший контакт между обеими сторонами панели, так как все отверстия полностью покрываются никель-фосфорным слоем. [c.307]

Высокая жаропрочность (рис. 100) и устойчивость против горячей коррозии делают титановые сплавы пригодными для изготовления деталей, работающих при повышенных температурах и подверженных действию больших нагрузок (лопатки газовых турбин) повышенная коррозиестойкость обусловливает их применение в химической промышленности. [c.181]

Существенная роль отводится титану и в аппаратурном оформлении технологических линий получения химических реактивов и особо чистых веществ, т.е. в таких производствах,где предъявляются высокие требования к чистоте продуктов. Титан является < перспективным материалом для изготовления оборудования в производстве светочувствительных материалов, где особое значение I придается отсутствию загрязнений продуктами коррозии технологических сред. В среде фотографических эмульсий титан совершенно стоек, а сталь Х1ВН10Т подвергается питтинговой коррозии, при этом ионы железа снижают чувствительность эмульсий. Имеется положительный опыт эксплуатации сепаратора из титанового сплава в цехе извлечения серебра из серебросодержащих вод [17]. [c.8]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...