Химические свойства и коррозионная стойкость тугоплавких металлов

Химические свойства и коррозионная стойкость тугоплавких металлов [c.465]

Химические свойства и коррозионная стойкость тугоплавких металлов весьма различны. [c.465]

Некоторые из указанных соединений уже нашли широкое применение, в частности карбиды и нитриды титана. Применение других соединений ограничено из-за крайней дефицитности ряда тугоплавких металлов и сложной технологии получения их соединений существующими методами. Однако уникальность их свойств, особенно таких, как высокая твердость, которая сохраняется при повышенных температурах, химическая инертность по отношению к конструкционным сталям, жаростойкость, коррозионная стойкость и т. д., позволяет предполагать, что часть из них найдет широкое применение в качестве покрытий. Особенно это относится к нитридам, карбонитридам, боридам, окислам и их смесям тугоплавких металлов. [c.35]

Нанесение покрытий из тугоплавких соединений, обладающих высокой твердостью, износостойкостью, коррозионной стойкостью и рядом ценных физико-химических свойств, на металлы и неметаллические материалы представляет большой научно-практический интерес. [c.74]

Однако в некоторых средах титан обладает более высокой коррозионной стойкостью, чем тугоплавкие металлы (кроме Та). Это окислительные среды, в особенности щелочные растворы [50], растворы хлоридов и другие среды, содержащие хлор. Впрочем, полная нечувствительность к коррозионному воздействию относительно слабых в химическом отношении сред (например, морской воды, промышленных атмосфер и др.) и хорошие технологические свойства Ti обеспечили возможность широкого применения этого металла в различных отраслях промышленности, в том числе и при создании архитектурных сооружений, памятников и тд. Отсутствие необходимости защиты от коррозии (например, окраски) создает значительные преимущества при эксплуатации сооружений, в которых использован титан. [c.52]

Титан—тугоплавкий (Г д = 1668° С), легкий (y = 4,5 г/см ) металл, обладает редким сочетанием физико-химических и механических свойств [175—178]. Отличается малой теплопроводностью [0,045 кал/(см с°С)], небольшим коэффициентом термического расширения (а 10 = 8,15 град" ), высоким электросопротивлением (0,45 Ом/мм -м), более низким модулем упругости, чем у железа и никеля (11250 кгс/мм ), высокой удельной прочностью (в 1,8 раза выше стали), коррозионной стойкостью в атмосферных условиях и во многих агрессивных средах. [c.182]

К числу новых конструкционных металлов и сплавов, которые уже используются в настоящее время или могут найти в недалеком будущем широкое применение в качестве коррозионностойких материалов в химическом машиностроении, в ядерных установках, в производствах, связанных с высокотемпературной техникой, относятся титан, тантал, цирконий, молибден, ниобий и ряд карбидов, нитридов, силицидов тугоплавких металлов и др. Эти металлы и некоторые сплавы на их основе сочетают в себе весьма ценные физические и механические свойства и исключительную, для некоторых из них, коррозионную стойкость в наиболее сильно агрессивных средах, которая превосходит стойкость нержавеющих сталей, платины, золота, серебра и т. п. металлов. [c.247]

Применение в технике новых материалов требует новых методов сварки. Возрастающее применение тугоплавких материалов (молибден, вольфрам, титан) и химически активных (цирконий, уран, бериллий) объясняется их высокой жаростойкостью, коррозионной стойкостью и другими ценными свойствами. Химически активные металлы могут в процессе сварки, даже при температуре [c.190]

В отличие от ранее изданных книг, посвященных тугоплавким металлам и их сплавам, в которых рассматривались преимущественно высокотемпературные свойства, в настоящей книге основное внимание уделено низкотемпературным свойствам, в особенности их коррозионной стойкости в высококонцентрнрованных кислотах. Для химического машиностроения и химической промышленности тугоплавкие металлы являются очень ценным перспективным материалом. Химическая аппаратура, оснащенная деталями из тугоплавких металлов, обладает стойкостыо, во много раз болыией, чем стойкость аналогичной аппаратуры, сделанной из лучших марок нержавеющих сталей. Поэтому применение более дорогих тугоплавких металлов дает все же большой экономический эффект. [c.2]

К тугоплавким металлам, рассматриваемым здесь, относятся тантал, цирконий, ниобий, молибден, вольфрам, ванадий, гафний и хром. Данные о Коррозионном поведении этих металлов в морских средах сравнительно немногочисленны. Однако известно, что все эти металлы обладают великолепной стойкостью в различных агрессивных условиях. В химических свойствах тугоплавких металлов много общего. Наиболее важным является способность образовывать на поверхности тонкую плотную пассивную окисиую пленку. Именно с этим свойством связана высокая (от хорошей до отличной) стойкость тугоплавких металлов в солевых средах. При экспозиции в океане все эти металлы подвержены биологическому обрастанию, однако большинство из них достаточно пассивны и сохраняют стойкость дал4е прн наличии на поверхности отложений. [c.160]

Замечательное сочетание свойств, которыми обладает титан (высокая прочность, небольшой удельный вес, тугоплавкость и высокая коррозионная стойкость), а также доступность сырья привлекают к нему внимание научны.х и инженерно-те.хнически. работников. Потребность в легком и прочном, химически стойком и жаропрочном материале возникла в связи с развитием новых отраслей химической промышленности. Имеюш,иеся конструкционные материалы уже не удовлетворяют предъявляемым к ним требованиям высокой жаропрочности и коррозионной стойкости. Титан, обладая высокой температурой плавления (1725°), по жаропрочности должен приближаться к другим тугоплавким металлам, между тем при 500° наблюдается явление ползучести по удельному весу (4,5 г/сж ) он располагается между легкими металлами и металлами типа железа и никеля. По коррозионной стойкости во многих средах титан превосходит нержавеющие стали. Таким образом, для титана и его сплавов характерны высокая коррозионная стойкость и прочность при малом удельном весе. [c.9]

Общие сведения. С развитием новых отраслей техники тугоплавкие металлы и их сплавы благодаря высоким жаропрочности, коррозионной стойкости в ряде агрессивных сред и другим свойствам находят все более широкое применение. К тугоплавким металлам, использующимся для изготовления сварных конструкций, относятся металлы IV, V и VI групп периодической системы Менделеева ниобий, тантал, цирконий, ванадий, титан, молибден, вольфрам и др. Эти металлы и сплавы на их основе обладают рядом общих физико-химических и технологических свойств, основными из которых являются высокие температура плавления, химическая активность в жидком и твердом состоянии при повышенных температурах поотношению к атмосферным газам, чувствительность к термическому воздействию, склонность к охрупчиванию, к интенсивному росту зерна при нагреве выше температуры рекристаллизации. Пластичность сварных соединений тугоплавких металлов, как и самих металлов, в большей мере зависит от содержания примесей внедрения. Растворимость азота, углерода и водорода в тугоплавких металлах показана на рис. 1. Содержание примесей внедрения влияет на технологические свойства тугоплавких металлов и особенно на их свариваемость. Взаимодействие тугоплавких металлов с газами и образование окислов, гидридов и нитридов вызывают резкое охрупчивание металла. Главной задачей металлургии сварки химически активных тугоплавких металлов является обеспечение совершенной защиты металла и минимального содержания в нем вредных примесей. Применение диффузионной сварки в вакууме для соединения тугоплавких металлов и их сплавов является весьма перспективным, так как позволяет использовать наиболее совершенную защиту металла от газов и регулировать термодеформационный цикл сварки в благоприятных для металла пределах. [c.150]

Титан — один из наиболее распространенных металлов его содержание в земной коре составляет 0,1% [48]. По коррозионной стойкости титан значительно уступает самому стойкому из тугоплавких металлов — Та, но тем не менее в большинстве агрессивных сред Ti более стоек, чем лучшие нержавеющее стали. Сочетание таких свойств, как высокая прочность, небольшая плотность, пластичность, высокая температура плавления и главное относительно невысокая стоимость и доступность, способствовали широкому внедрению этого металла в химическое аппаратостроение [49]. В отличие от тугоплавких металлов (за исключением Та), коррозионная стойкость которых была рассмотрена выше, Ti стоек в окислительных средах, в том числе и в HNO3. Титан уступает многим тугоплавким металлам (Nb, Мо, W) по стойкости в восстановительных средах, однако небольшие добавки палладия (0,1 ат.%) повышают стойкость титана и в этих [c.51]

Химико-термические методы упрочнения поверхности для повышения износостойкости за счет увеличения поверхностной твердости (цементация, азотирование, цианирование, борирование и др. процессы) весьма эффективны для повышения сопротивления абразивному изнашиванию. Для улучшения противозадирных свойств создаются (посредством сульфиди-рования, сульфо-цианирования, селенирования, азотирования) тонкие поверхностные слои, обогащенные химическими соединениями, предотвращающими схватывание и задир при трении.. Большой эффект получается при использовании метода карбонитрации. Широко применяются электрохимические методы нанесения покрытий А1, РЬ, Sn, Ag, Au и др. При восстановлении деталей (в ремонте) используется электролитическое хромирование, никелирование, железнение и др. Значительная часть технологических задач, связанных с необходимостью повышения износостойкости, коррозионной стойкости, жаропрочности, восстановительного ремонта и др. решается при использовании методов металлизации напылением, включающих газоплазменную металлизацию, электродуговую, плазменную, высокочастотную индукционную металлизацию и детонационное напыление покрытий - наносятся металлы и сплавы, оксиды, карбиды, бориды, стекло, фосфор, органические материалы. Плазменное напыление используют для нанесения тугоплавких покрытий окиси алюминия, вольфрама, молибдена, ниобия, интерметаллидов, силицидов, карбидов, боридов и др. Детонационное напыление имеет преимущество в связи с незначительным нагревом покрываемой детали и распыляемых частиц. В последнее время активно развиваются методы нанесения износостойких покрытий в вакууме катодное распыление, термическое напыление, ионное осаждение. В зависимости от реакционной способности газовой среды методы напыления [c.199]

Важность проблемы создания и применения Н0 вых химически стойких металлических материалов в различных отраслях. нашей промышленности, особенно в химическом машиностроении, подчеркнута в Программе КПСС. За последние два десятилетия в связи с интенсификацией и разработкой новых технологических процессов, протекающих в агрессивных средах при высоких температурах и давлениях, значительно возрос интерес к использованию новых конструкционных материалов на основе тугоплавких и редких металлов, таких как титан, ниобий, ванадий, молибден. Эти металлы и их сплавы обладают весьма ценными физико-химическими и механическими свойствами, а по коррозионной стойкости во многих случаях значительно превосходят сплавы на основе железа и цветных металлов, которые являются до настоящего времени основными конструкционными материалами в химическом аппарато-строении. По сырьевьгм ресурсам и возможностям металлургической иромышленности такие металлы, как титан и ниобий (а также и другие из числа тугоплавких), могли бы уже сейчас широко использоваться в химическом машиностроении. Однако их внедрение в эту отрасль промышленности идет сравнительно медленно. Одна из причин отставания — отсутствие необходимых сведений о свойствах этих металлов и их сплавов, в особенности об их химической стойкости и характере поведения в различных агрессивных средах. [c.65]

Поверхность реза хромоникелевой стали, выполненного струей аргоновой пл азмы, имеет литой слой глубиной 0,2—0,5 мм. Протяженность зоны влияния с измененным зерном составляет 0,9 мм. На поверхности реза наблюдается изменение химического состава металла. Особенно заметно выгорает титан, содержание которого в поверхностных участках сокращается в 2—3 раза. Однако механические свойства и склонность к межкристаллитной коррозии сварных швов, выполненных по кромкам, подготовленным плазменной резкой без последующей обработки, практически равноценны соответствующим характеристикам соединений, сваренных по кромкам, подготовленным фрезерованием. Аналогичные результаты получают при резке аргоно-азотной плазмой и при резке аустенит-ных сталей проникающей дугой. Резке проникающей дугой в аргоне и аргоно-азотных смесях соответствует зона термического влияния глубиной 0,3—0,75 мм. В поверхностной пленке толщиной 0,005—0,35 мм наблюдается дендритная структура литого металла. Литой поверхностный слой после резки в азоте л азотно-аргоновых смесях приобретает повышенную твердость. Здесь обнаруживаются тугоплавкие соединения, содержащие окислы и нитриды, которые могут затруднять процесс последующей сварки. В то же время швы, сваренные под флюсом АН-26 по необработанным кромкам, разрезанным проникающей дугой, по коррозионной стойкости равноценны швам, сваренным после механической подготовки кромок. 140 [c.140]

Ниобий является тугоплавким и жаропрочным металлом. По химическим свойствам ниобий близок к танталу. Оба металла чрезвычайно устойчивы на холоду к действию многих агрессивных сред, хотя в этом отношении ниобий уступает танталу. Ниобий характеризуется хорошей коррозионной стойкостью против действия многих кислот и растворов солей. На ниобий не действует царская водка, соляная и серная кислоты при 20°, азотная, фосфорная, хлорная кислоты, водяные растворы аммиака и многие другие неорганические и органические вещества. Плавиковая кислота, ее смесь с азотной кислотой, а также щелочи растворяют ниобий. В кислых электролитах на ниобие образуется окисная пленка, имеющая высокие диэлектрические характеристики, что позволяет использовать ниобий, как и тантал, в радиоэлектронике для изготовления электролитических конденсаторов. [c.84]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...