Ниобий кислотой

Наиболее высокой стойкостью в кислотах обладают тугоплавкие металлы (молибден, ниобий,тантал). [c.497]

Тугоплавкие сплавы, в первую очередь тантал, сплав ниобия с танталом и в отдельных случаях молибден, являются самыми кислотостойкими металлическими материалами. Их применение особенно целесообразно в средах, в которых другие материалы не обладают коррозионной стойкостью. К таким средам относятся неорганические крепкие кислоты при повышенных температурах, а также некоторые промышленные среды. [c.535]

Ванадий, ниобий и тантал устойчивы па воздухе при обычной температуре, при повышенной взаимодействуют с кислородом, галогенами, азотом, углеродом, водородом, со щелочами. Ванадий не стоек в соляной, серной, азотной,, плавиковой кислотах и в царской водке. Ниобий и особенно тантал стойки к действию соляной, серной и азотной кислот танталовые тигли применяют для плавки редкоземельных металлов. [c.95]

Коррозия никеля и сплавов никеля с ниобием в азотной кислоте [c.513]

Сплавы никеля с 30% тантала обладают высокими антикоррозионными свойствами. Значительной стойкостью против действия азотной кислоты обладают сплавы никеля с 14—17% ниобия (табл. 77). [c.513]

Стойкость нержавеющих сталей в азотной кислоте определяется не только их Химическим составом, но и металлургическими и технологическими факторами. Для повышения коррозионной стойкости сталей следует стремиться к возможно более низкому содержанию углерода (не более 0,03%, а лучше - 0,02%), кремния (не более 0,40%), фосфора и серы (способствует селективной коррозии). Введение в качестве легирующих элементов стабилизаторов (титана и ниобия) не всегда оправдано, поскольку из- за образования карбидов и карбонитридов, легко растворяющихся под воздействием азотной кислоты, стойкость сталей может резко снижаться. Благоприятно влияют на стойкость сталей в азот-8626 КЗК 45 6 21 [c.21]

Такой порядок травления неприменим для сталей с карбидами титана и ниобия, так как они реактивом 90 выявляются лишь частично. В этом случае лучше проводить электролитическое травление в хромовой кислоте. [c.140]

Ниобий медленно корродирует в тех средах, в которых тантал совершенно инертен. Горячие концентрированные серная, соляная и фосфорная кислоты растворяют Nb, но в менее концентрированных горячих и высококонцентрированных холодных кислотах он стоек. Так, при 20°С Nb стоек в серной, соляной, азотной, фосфорной, винной, молочной, уксусной и хлорной кислотах, царской водке, 5%-ном феноле, 30%-ной перекиси водорода, 10%-ном растворе хлорного железа [34]. В щелочных растворах ниобий нестоек. [c.50]

Данные по стойкости тугоплавких металлов в азотной кислоте представлены на рис. 47. Критическая концентрация азотной кислоты для Ti, который совершенно нестоек даже в слабых кипящих растворах серной и соляной кислот, 30%. В азотной кислоте с концентрацией 25% тантал, ниобий и цирконий абсолютно стойки. Если коррозионную стойкость оценивать не по уменьшению массы металла в зависимости от концентрации кислоты, а за критерий коррозионной стойкости принять глубину коррозии 0,25 мм/год, то в этом случае коррозионная стойкость того или иного металла будет характеризоваться одной цифрой — критической концентрацией кислоты. [c.55]

Влияние различных элементов на стойкость ниобия в 20%-ной кипящей НС1 показано на рис. 65 (при меньшей концентрации кислоты влияние леги-68 [c.68]

Испытания в кипящей серной кислоте показали, что качественное влияние легирующих элементов на коррозионную стойкость ниобия в этой среде такое же (рис. 68), как и при испытаниях в соляной кислоте, однако количественное влияние элементов неодинаково (рис. 69). Ti, V и Zr, уменьшают стойкость ниобия в кипящей серной кислоте, хотя начальные присадки V и Zr (до 5 ат.%) и Ti (до 10 ат.%) еще не оказывают влияния на стойкость ниобия. Это имеет значение как средство удешевления сплава без понижения его коррозионной стойкости (например, введение Ti в количестве 10 ат.% 18% по массе). Та, как и Мо, уменьшает скорость коррозии ниобия, причем Та более интенсивно, чем Мо. [c.69]

Результаты большинства исследований подтверждают, что в средах, в которых тантал абсолютно стоек (скорость коррозии менее 0,01 мм/год), сплавы, с содержанием ниобия до 50 мас.% также устойчивы против коррозии. Их коррозионная стойкость соответствует нормам 1 балла (скорость коррозии менее 0,1 мм/год). К таким средам относятся кипящие растворы серной, азотной, соляной и фосфорной кислот, растворы щелочей, влажный хлор и его соединения и другие агрессивные среды. [c.78]

На рис. 79 показана допустимая концентрация кипящей фосфорной кислоты, при которой скорость коррозии не превышает 0,1 мм/год (1 балл коррозионной стойкости). Преимущество, точнее, меньшее отрицательное влияние ниобия на коррозионную стойкость тантала по сравнению с другими легирующими элементами проявляется вполне определенно. Возможно, что и при работе в серной кислоте ниобий меньше, чем другие элементы, понижает коррозионную стойкость тантала, если ограничить скорость коррозии более строгими допусками. [c.79]

Для ниобия, самого дорогого металла после тантала, экономично легирование титаном. В кипящей серной кислоте ниобий устойчив при концентрации кислоты до 20% введение в сплав 20% Ti не ухудшает стойкости ниобия в этих условиях. [c.83]

Следовательно, для работы в серной кислоте с концентрацией до 20% следует использовать сплав Nb + 20% Ti, а не чистый ниобий (при этом достигается уменьшение стоимости сплава на единицу изделия более чем на 20%). [c.83]

Молибден (как и вольфрам) устойчив в фосфорной кислоте. Поэтому легирование танталом молибдена не влияет на коррозионную стойкость. Сплавы для эксплуатации в соляной кислоте можно выбрать на основании данных, приведенных в табл. 15. В кипящей соляной кислоте с концентрацией до 20% можно эксплуатировать нелегированный ниобий, а при более высокой концентрации кислоты — сплав ниобия с танталом (80- 70 мас.%) Nb + (20- 30 мас.%) Та. Можно применять также сплав Та+ 25 мас.% Ti и Та + 60 мас.% V. Экономически целесообразно легировать ниобий титаном и, возможно, ванадием. При этом, однако, коррозионная стойкость ниобия ухудшается. Сплав на основе ниобия с 10 мас.% Ti (5 мас.% V) имеет коррозионную стойкость на уровне 1 балла в 13-14%-ной НС1, а при 15 мас.% Ti (10 мас.% V) - в 11-13%-ной НС1. [c.83]

Добавка к ниобию молибдена и тантала улучшает коррозионную стойкость. Так как при вывоком содержании молибдена технологическая пластичность падает, то перспективным является легирование ниобия танталом. Введение тантала в ниобий резко повышает стойкость сплава в соляной, фосфорной и в кипящей серной кислотах (рис. 395). Сплав Nb+25% Та по коррозионной стойкости значительно превосходит чистый ниобий п приближается к танталу. [c.535]

Ниобий имеет иорма.зьпый электродный потенциал —1,1 в (N1) = М) " +3е), однако он обладает высокой коррозионной стойкостью в соляной, азотной, серной (за исключением высоко концентрированной) и фосфорной кислотах. [c.291]

При нагреве до 80—100° С молибден растворяется в серной н соляной кислотах. Азотная кислота и царская водка действуют на молибден при комнатной температуре медленно, а при высокой температуре — быстро. Для повышения жаропрочности молибдена его легируют небольшими количествами титана, циркония и ниобия. Лучшими свойствами при высок ой температуре обладают сплав молибдена с 0,5% Т1. Предел прочности литого деформированного молибдена с 0,5% Т1. Предел прочносчи литого деформированного молибдена составляет при комнатной температуре 470—700 Мн/дг , а при 870° С 170—360 Лiп/л . Для сплава молибдена с 0,45% Т1 предел прочности при тех же температурах соответстве[[по составляет 520—930 и 280—610 Мн/м пластичность сплава высокая. [c.293]

Молибден, вольфрам и хром обладают высокой жаропрочностью, однако они клонны к хрупкому разрушению из-за высокой температуры порога хладноломкости, которую особенно сильно повышают примеси внедрения С, N, Н и О. После 1еформации ниже температуры рекристаллизации (1100—1300 °С) порог хладноломкости молибдена и вольфрама понижается. Ниобий и тантал в отличие от вольфрама и молибдена высоко пластичные металлы и хорошо свариваются. Следует указать, что ниобий имеет более низкий порог хладноломкости и менее чувствителен к примесям внедрения. Указанные металлы обладают высокой коррозионной стойкостью, в том числе в кислотах и щелочах. [c.312]

Первые два сплава иногда легируют титаном или ниобием для повышения допустимого содержания углерода и азота. Все эти сплавы можно закалять от 925 °С без ухудшения коррозионных свойств. Благодаря тому, что они сохраняют пассивность в агрессивных средах, их коррозионная стойкость обычно выше, чем у обычных ферритных и некоторых аустенитных нержавеющих сталей, представленных в табл. 18.2. Они более устойчивы, например в растворах Na l, HNO3 и различных органических кислот. Если по какой-либо причине происходит локальная или общая депассивация этих сталей, то они корродируют с большей скоростью, чем активированные никельсодержащие аустенитные нержавеющие стали, имеющие в своем составе такие же количества хрома и молибдена [8, 9]. [c.301]

Имплантация ионов Nb с энергией 30 кэВ при дозах 5 10 и 5 -10 ион/см в поверхность стали марки Х18Н9Т позволила получить легированный поверхностный сплав на глубине 20 нм. Увеличение концентрации ниобия не меняет относительного содержания железа, хрома и никеля в поверхностном слое стали, но существенно повышает его коррозионную стойкость в 20 %-ной серной кислоте после предварительной катодной обработки в течение 15 мин, смещая потенциал коррозии в положительную сторону. Однако максимальная концентрация ниобия в стали марки Х18Н9Т при этом ограничена 20 % в связи с распылением поверхности при дозе 5 10 ион/см . [c.76]

Наличие примесей, а следовательно, и способ получения сказываются на стойкости циркония против коррозии. Так, содержание углерода всего 0,077% очень заметно снижает стойкость против коррозии как в кислотах, так и в воде при высоких температурах и давлении (фиг. 20). Заметно сказывается и примесь азота. Добавка около 3,5% ниобия в некоторой степеии нейтрализует вредное действие углерода. Наиболее стоек цирконий, получаемый методом диссоциации йодида. [c.473]

Менее устойчивы металлы в щелочах. Горячие растворы едких щелочей заметно растворяют тантал и ниобий, они быстро окисляются в расплавленных щелочах и образуют натриевые нлн калиевые соли пиобневпй и танталовой кислот. В табл. 76 приведены результаты испытания химической аппаратуры из таитала при работе с различными средами. [c.508]

Для очистки поверхности тантала и ниобия используют промывку горячей соляной кислотой. Более полная очистка достигается при обработке горячей хромовой смес1-.ю (раствор конце 1трировапиой серной кислоты и бихромата калия нлн хромового ангидрида). [c.510]

Для создания шеро.ховатой поверхности применяют обдувку тантала и ниобия струей стальных опилок с последующей промывкой горячей соляной кислотой. Обдувка песком, окиськ5 алюминия или ка )боруидом пе рекомендуется, так как частицы этих материалов частично вдавливаются в металлы и не могут быть затем удалены. Шероховатость создается также обработкой горячей плавиковой кислотой. [c.510]

Была опробована возможность получения покрытий из карбидов циркония и ниобия следующим способом. Металлические пластинки из ниобия, молибдена и вольфрама, тщательно отшлифованные, обрабатывались плавиковой кислотой с целью акти- [c.78]

Рво. 304. Коррозия ниобия высокой чистоты (0,001% С 0,0083% 0> 0,005% Н, 0,03% Nj) в еолявой кислоте в течение 30 суч1. Цифры у кривых — екорость коррозии, мкм/год 11511 [c.228]

По данным Квернеса [2], для травления полированных алмазной пастой и виброполировкой образцов ниобия, выплавленного электроннолучевой плавкой (минимальное содержание 99,86%), пригодна смесь концентрированных плавиковой и азотной кислот в соотношении 3 97 (в качестве реактива со специфическим протравлением границ зерен). [c.292]

При изучении процессов рекристаллизации ниобия, выплавленного электроннолучевой плавкой, Ербен и Спернер [3] для всех микрошлифов в качестве реактива рекомендуют применять смесь плавиковой, азотной и серной кислот в соотношении объемов 2 2 5. [c.292]

Металлографии циркония и его сплавов посвяш,ена работа Робертсона [22]. Несмотря на повышенную твердость, этот металл при шлифовании, а также полировании очень склонен к смазыванию . Поэтому каждую отдельную ступень обработки (шлифование, полирование) нужно проводить дольше, чем обычно, чтобы полностью устранить деформированный слой. Эти меры, особенно для материала, подвергнутого неполному отжигу, нужно соблюдать чрезвычайно точно, так как часто при травлении выявляется не реальная структура, а слой после обработки. Этот слой может быть толш иной до 0,5 мм и даже больше. В качестве реактивов хорошо применять смеси 20 мл плавиковой и 10 мл азотной кислот в 60 мл глицерина или воде, продолжительность травления составляет 3—5 с. Другие реактивы, такие как раствор 10 мл НС1 в 30 мл спирта и 25 мл надхлорной кислоты в 450 мл спирта и 70 мл HjO, применяют при электролитических способах травления. Робертсон [22], кроме фотографий структур чистого циркония, приводит также фотографии структур сплавов циркония с ниобием, танталом, кремнием, бором и железом. [c.297]

На рис. 41 и 42 представлены данные по коррозионной стойкости различных металлов в кипящей серной кислоте — среде, особенно агрессивной, в которой нержавеющая сталь совершенно нестойка, а никель-молибдено-вый сплав ("хастеллой ) стоек лишь при небольших концентрациях кислоты (см. рис 3). Данные, представленные на рис. 41, заимствованы из работы [38], а на рис. 42 из работ автора с сотрудниками, в которых исследовались сплавы ванадия [51], ниобия [52], молибдена [53] и тантала [54]. [c.52]

Необходимо отметить, что, подобно танталу и ниобию, ванадий и его сплавы в агресстаных восстановительных средах наводороживаются, в результате чего резко возрастает их хрупкость. Ванадий и его сплавы, которые оказались нестойкими в любой восстановительной кислоте, интенсивно наводороживаются. Химическим анализом при этом обнаруживается увеличение содержания водорода в сплаве в 2 раза и более. В структуре появляются гидриды (рис. 62,а), твердость сплава повышается (на Я860-120), образцы разрушаются хрупко при небольшом усилии, образуя блестящий кристаллический излом. Однако вакуумный отжиг (1100° С, 1—2 ч) (А [c.66]

В работе [52] исследовали кинетику растворения ниобиевых сплавов путем периодического, через каждые 24 ч, взвешивания (до 72—144 ч) при испытаниях в закрытых контейнерах при давлении 15 атм, а также при 185° С (только 24 ч). В качестве агрессивных сред использовали кипящие серную, соляную и фосфорную кислоты. Испытания в азотной кислоте не проводили, так как согласно литературным данным в азотной кислоте ниобий абсолютно стоек при любых температурах и концентрациях. На рис. 64 показана стойкость ниобиевых сплавов в кипящей серной кислоте различной концентрации. Расположение кривых позволяет оценить влияние легирования на коррозионную стойкость ниобия в этой среде. Очевидно, что все исследованные элементы (Ti, V, Zr, Mo), кроме Та, оказывают неблагоприятное влияние на стойкость ниобия. Стойкость ниобия в кипящей соляной кислоте может быть оценена по предельной концентрации этой кислоты, которая, как установлено, равна 16%. Тантал, как было показано (см. рис. 45), абсолютно стоек в кипящей соляной кислоте до концентрации 30%. Взвешивание с точностью до 10 г практически не фиксирует уменьшения массы сплава МЬ + 15ат. %Тав кипящей 20%-ной НС1. [c.68]

Характер влияния легирующих элементов на коррозионную стойкость ниобиевых сплавов в кипящей фосфорной кислоте аналогичен их влиянию на коррозионную стойкость в кипящих соляной и серной кислотах. Поэтому данные по коррозионной стойкости в кипящей фосфорной кислоте р зависимости от ее концентрации приведем только для сплавов системы Nb-Ta как наиболее перспективных (рис. 71). Влияние легирующих элементов на коррозионную стойкость сплавов ниобия в 60%-ной кипящей Н3РО4 показано на рис. 72. Как и в других кислотах, Ti, V и Zr понижают коррозионную стойкость ниобия, а Мо и Та повышают. Таким образом, испытания сплавов ниобия в трех типичных неорганических кислотах соляной, серной и фосфорной — показали, что V, Zr и Ti оказывают отрицательное влияние на коррозионн)пю стойкость ниобия, а Мо и Та - положительное. [c.70]

Сказанное вьиые эго лишь перечисление возможных объяснений влияния легирующих элементов на коррозионную стойкость ниобия, которые в какой-то степени можно распространить и на сплавы других тз оплав-ких металлов. Как и другие тугоплавкие металлы, ниобий и его сплавы при работе в кислотах наводороживаются и охрупчиваются. Насьпцение ниобия водородом до 0,02—0,03% приводит к полной потере пластичности. Вторая фаза - гидриды - обнаруживается при большем содержании водорода (при 0,08%). Легирование ниобия различными элементами может изменить указанные значения и тем самым уменьшить степень его водородного охрупчивания. [c.74]

Рекомендации по легированию, которые приведены ниже, разработаны исходя из требования, что скорость коррозии сплава не должна превышать 0,1 мм/год, т.е. соответствовать 1 баллу коррозионной стойкости. Сплавы указанных составов предназначены для работы в кипящей кислоте эксплуатация сплавов при более низкой температуре обеспечивает дополнительный запас надежности. Выбор той или иной основы сплавов тугоплавких металлов и степени их легирования вследствие с оцественно различающейся стойкости этих металлов во многих случаях приобретает решающее значеш1е. Конкретную стоимость того или иного металла указать трудно, так как она непостоянна и зависит от многих обстоятельств технологического и конъюнктурного плана. В данном случае достаточно привести примерное соотношение стоимости тугоплавких металлов. Оно следующее Nb в 2 раза дешевле Та, W и Мо — в 10 раз, V — в 5 раз, Ti — в 100 раз. Однако необходимо учитьшать также и плотность тугоплавких металлов (см. табл. 1). Все указанные тугоплавкие металлы, кроме W, легче, чем Та. Весьма округленно плотность относительно тантала равна —4 для Ti, —3 для V, —2 для Nb, —1,5 для Мо, 1 для W. Следовательно, при изготовлении изделия (детали) не из тантала, а из титана его стоимость будет меньше в 400 раз, из ванадия — в 15 раз, из ниобия — в 4 раза, из молибдена — в 15 раз, из вольфрама - в 10 раз. [c.81]

Оптимальный состав двойных тугоплавких сплавов для эксплуатации в фосфорной кислоте приведен в табл. 14. Для работы в кипящей фосфорной кислоте с концентрацией более 80% необходимо использовать только тантал, а ниобий можно применять в этой кислоте с концентрацией не более 50%. При промежуточньгх концентрациях кислоты возможно применение сплавов Ta-Nb. Ванадий, легированный танталом (10-20%), можно использовать при концентрации кислоты до 40%, а сплав V—40% Та — в фосфоркой кислоте с концентрацией до 70%. [c.83]

Видно, что в самых концентрированных кислотах (H2SO4, Н3РО4,ПС1) необходимо применять чистьщ тантал, а в менее концентрированных и раз-бавле шых — ниобий, при промежуточных концентрациях — сплав Та—Nb. Сплавы Nb—V и Nb-Ti менее стойкие, и возможность их применения ограничена (табл. 17). [c.83]

Чистый ниобий пригоден (скорость коррозрш менее 0,1 мм/год) для работы в кипящей серной, соляной и фосфорной кислотах с концентрацией 20% при меньшей концентрации кислоты возможно введение в ниобий до 20 мас.% Ti или V. Необходимая стойкость ниобия, например в серной кислоте, достигается при его легировании молибденом. Таким образом, приведенные в табл. 16, 17 данные позволяют выбрать для работы в серной, соляной и фосфорной кислотах соответствующий сплав как на базе системы Та—Nb, так и на базе других систем. [c.84]

На рис. 81 представлены результаты испытаний образцов этого сплава в кипящих НгSO4, НС1, Н3РО4 и для сравнения - кривая, характеризующая коррозионную стойкость нелегированных Та и Nb. Видно, что в серной кислоте с концентрахшей до 40-50% тройной сплав имеет стойкость, равную стойкости тантала, и лишь при концентрации кислоты выше 60% уступает танталу. Чистый ниобий имеет коррозионную стойкость в соляной кислоте на уровне коррозионной стойкости тройного сплава лишь при концентрации кислоты до 15%. Аналогичные данные получены и при испытании в других кислотах. Критическая концентрация кипящей кислоты, при которой стойкость тройного сплава и для сравнения Nb и Та сохраняется на уровне 1 и 2 баллов, приведена в табл. 18. [c.85]

По коррозионной стойкости Мо значительно превосходит высоконикелевые сплавы и титан. Согласно приведенным выше данным, в Н2 SO4, как и в дрзггих кислотах (НС1, H2SO4), по коррозионной стойкости молибден занимает промежуточное положение между ниобием и танталом (см. рис. 41, 42). Необходимо отметить, что ни различие в химическом составе молибденового сплава, ни технология его изготовления (вакуум-плавлен-ный, спеченный), ни структурное состояние (наклепанный, рекристаллизованный) не влияют на скорость общей коррозии, определяемую весовым методом. В связи с этим все промышленные сшшвы, если их рассматривать как коррозионностойкие, можно объединить под общим названием — молибден. Несмотря на одинаковую скорость общей коррозии, [c.90]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...