Ниобий Коррозионная стойкость

Поскольку жаропрочность различных сплавов в определенной области температур может быть почти одинаковой, при выборе того или другого сплава для работы при высоких температурах часто руководствуются другими характеристиками. Наиболее хрупким, трудным в технологическом отношении является вольфрам, поэтому сплавы на его основе применяют обычно при рабочих температурах, превышающих 2000°С в условиях сильного эрозионного износа. Сплавы на основе тантала являются наиболее дорогими и поэтому в интервале температур 1000—1500°С используют преимущественно сплавы на основе ниобия и молибдена. Наиболее жаропрочны сплавы молибдена. Их применяют при температурах выше 1200°С и иногда до 2000 С. Выбор молибденового или ниобиевого сплава определяется требованиями пластичности, свариваемости, коррозионной стойкости и т. д. [c.530]

Поскольку титан при содержании его до 10% не ухудшает коррозионной стойкости ниобия, то рекомендуется применять тройной сплав 65% Nb+25% Та+10% Ti. [c.535]

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]

А. для существенного повышения коррозионной стойкости ниобия необходимо вводить значительные количества молибдена. [c.535]

Чистый ниобий обладает очень высокой пластичностью при нормальной температуре, коррозионной стойкостью, хорошими эмиссионными свойствами и хорошо сваривается. При температуре белого каления прочность ниобия выше, чем любого другого конструкционного материала. [c.88]

По составу нержавеющие стали делятся на хромистые и хромоникелевые. Кроме основных элементов (углерода, хрома, никеля) нержавеющие стали могут быть дополнительно легированы молибденом, титаном, ниобием, медью, кремнием, которые вводят для повышения коррозионной стойкости, механических и технологических свойств стали. Нержавеющие стали бывают нескольких структурных классов ферритного, ферритно-мартенситного, мартенситного, аустенит- [c.31]

Коррозионная стойкость сплавов циркония с алюминием, танталом и ниобием в воде при 315 °С [c.490]

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]

Ниобий, физико-химический аналог тантала, дешевле последнего приблизительно в 5 раз. Ниобий — технологичный (пластичный) металл, но уступает по коррозионной стойкости танталу, что сужает его применение. [c.48]

Титан — технологичный, дешевый (примерно в 10 раз дешевле молибдена) металл. По коррозионной стойкости он зачастую не уступает танталу, но число сред, в которых проявляется это его замечательное свойство, значительно меньше, чем для ниобия. [c.48]

Ниобий - аналог тантала по многим свойствам, в том числе и химическим, ниобий не отличается от тантала, однако по коррозионной стойкости уступает танталу. [c.50]

Первые публикации о коррозионной стойкости ниобия появились в 1958 г. [42, 43]. В этих работах приведены в основном качественные характеристики, свидетельствующие о высокой коррозионной стойкости ниобия в различных агрессивных средах. [c.50]

Ванадий имеет значительно более низкую коррозионную стойкость, чем ниобий и тантал, но все же она не ниже, чем у нержавеющей стали. [c.51]

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]

Исследование коррозионной стойкости сплавов системы V-Nb с концентрацией ниобия до 50% было проведено в 1967 г. [60]. Показано, что увеличение содержания ниобия в сплаве V-Nb приводит к повышению коррозионной стойкости сплава в растворах соляной, серной и азотной [c.61]

Для уточнения методики (главным образом для выбора необходимой длительности испытаний) испытывали ниобий с различной технологической предысторией (указана в подписи к рис. 63). При этом подтверждено, что технологический процесс изготовления ниобия (а следовательно, его структура, чистота по примесям внедрения и т.д.) практически не влияет на коррозионную стойкость. [c.67]

Рис. 63. Коррозионная стойкость ниобия разной технологической предыстории в 150-ной кипящей НС1 (а) и в 50%-ной кипящей Н, SO

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]

Рис, 64, Коррозионная стойкость сплавов ниобия с титаном и танталом (а), ванадием (б), цирконием и молибденом (в) в кипящей НзРО, [52] [c.70]

Рис. 68. Коррозионная стойкость сплавов ниобия с танталом, титаном, цирконием и молибденом в кипящей Н, SO

Рис. 69. Влияние легирующих элементов на коррозионную стойкость сплавов ниобия в кипящей 40%-ной Н, SO

В литературе имеются сведения [62] о связи валентности второго металлического элемента в окалине со скоростью окисления. Надо полагать, что при коррозионном процессе, при котором происходит как окисление, так и ионный обмен, проводимость защитной пленки имеет очень важное значение. Это подтверждается корреляцией между коррозионной стойкостью сплава и валентностью легирующих элементов. Элементы с большей валентностью (Мо) уменьшают проводимость пленки и повышают устойчивость сплава, элементы с меньшей валентностью (Ti, Zr), наоборот, увеличивают проводимость пленки, что должно уменьшать устойчивость ниобия в агрессивных кислотных средах. [c.73]

При легировании ниобием коррозионная стойкость титана повыщается осо--бенно резко при содержании до 3% ниобия. Дальнейщее повыщение содержания ниобия улучщает стойкость титана уже-менее сильно (фиг. 85). Поляризацион--ные измерения в общем подтверждают результаты коррозионных испытаний ниобий значительно снижает способность, титана к анодному растворению в области активных (отрицательных) потенциалов и, следовательно, должен снижать скорость коррозионного растворения титана [165]. [c.142]

Использование ниобия вместо тантала представляет пнтсрсс из-яа более низкой (по сравнению с танталом) его стоимости. Легирование ниобия позволяет изыскать технологические сплавы, по коррозионной стойкости приближающиеся к танталу. [c.534]

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]

Коррозионная стойкость циркония значительно зависит от eio чистоты. Сотые доли процента углерода и азота снижают его коррозпоцную стойкость. Однако некоторые добавки нейтрализуют вредное влияние загрязнений (так, ниобий нейтрализует действие углерода, а олово — азота-). На.личие фаювого превращения позволяет воздействовать на сввйства циркониевых сп.циюв термической обработкой. Диаграммы состояния циркония со многими элементами построены, однако данных о термической обработке и совершающихся при этом структурных превращениях мало. [c.558]

Особого внимания заслуживают сплавы циркония с добавками олова, железа и хрома, так называемые циркалои. Известный сплав цнркалой-2, содержащий 1,57о Sn 0,127о Fe, 0,09% Сг и 0,05% Si, обладает более высокой коррозионной стойкостью и прочностью по сравнению с цирконием при повышенных температурах, При легировании циркония молибденом и ниобием он еще более упрочняется. [c.290]

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]

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]

Температура хладноломкости ниобия ниже —196 °С. Благодаря высокой коррозионной стойкости и малому сечению захвата тепловых нейтронов сплавы ниобия нашли применение в конструкциях атомшлх реакторов. [c.313]

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]

Сталь ЗИ589 хромомаргаицевоникелеаая с добавлением ниобия, вольфрама и ванадия применяется для изготовления лопаток ГТД, работающих при температурах до 750°С. В целях повышения жаропрочности и коррозионной стойкости поверхность лопаток никелируют и алитируют. Такие лопатки успешно работают при температуре 850°С. Лопатки после закалки с температуры 1200°С в масле подвергают двойному старению. [c.53]

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]

Легирование циркония повышает его твердость, предел прочности при растяжении, но в большинстве случаев уменьшает пластические свойства. Введение некоторых специальных добавок понижает вредное действие ряда примесей. Так, ниобий обезвреживает действие углерода. Добавки олова снижают вредное действие азота в отношении устойчивости в воде при высоких температурах (см. далее о сплавах типа иирколой). Небольшие количества некоторых примесей (молибдена, марганца, алюминия) не понижают коррозионной стойкости циркония, ко увеличение их количествя выше некоторого предела ухудшает в этом отношении его свойства. [c.483]

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]

Повьниение коррозионной стойкости ванадия при легировании ниобием, танталом и другими, но не титаном, элементами, по-видимому, связано с образованием устойчивых окислов легирующих элементов. Вместо неустойчивого, рыхлого окисла VjOj при этом образуется, вероятно, более плотный окисел, представляющий собой твердый раствор на базе этого соединения — типа (V, Nb) 2 Os или (V, Та) 2 Oj. [c.66]

Сплавы ниобия. Методика коррозионных испытаний ниобиевых сплавов такая же, как и ванадиевых. Однако при испытаниях ниобиевых сплавов возникла следующая проблема. Не для всех сплавов вследствие определенных технологических трудностей было получено одинаковое структурное состояние. Так, нелегированный ниобий и сплавы Nb—Ti, Nb—Zr и Nb-Та исследовались в деформированном и рекристаллизованном (отожженом) состояниях, а сплавы Nb—Мо, Nb—W и Nb—V — в литом f отожженом состояниях. Однако полученные результаты коррозионны испытаний, несмотря на различие в структуре сплавов, сравнимы по еле дующим причинам. Коррозионная стойкость металлов и сплавов (гомогенных) определяется их электрохимическим потенциалом, который зависит от состава сплава и является структурно-нечувствительной характеристикой (т.е. не зависит от размера зерна, наличия текстуры и тд.). [c.67]

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]

Отдельное исследование и специально поставленные зсперименты, очевидно, позволят установить причины различного влияния этих элементов на коррозионную стойкость ниобия. Пока по этому вопросу можно высказать лишь некоторые предположения. Взаимное расположение в ряду напряжений ниобия и легирующих элементов (yjji =-1,63 ( zr - 1.53 [c.70]

Рис. 72. Влияние легирующих элементов на коррозионную стойкость сплавов ниобия в 60%-ной кипящей Н3Ю4 [52]

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]

На основании известных литературных данных можно сделать следующий общий вывод чистый тантал обладает очень малой или нулевой склонностью к коррозионному разрушению, ниобий - вполне определенной зависимость коррозионных потерь определяется содержанием компонентов в сплавах (рис. 73). К таким же результатам пришли и авторы работы [73]. В этой работе исследовали сплавы системыTa-Nb (от О до 100% Nb) в 10%-ном растворе КОН, 3%-ной HF, 10%- и 20%-ной НС1, 10%-ной и концентрированной Hj SO4 при переменном погружении и в кипящих растворах. Показано, что при содержании ниобия до 50 мас.% коррозионная стойкость сплава Ta-Nb практически не понижается. Когда концентрация ниобия достигает 70 мас.%, наблюдается существенное ухудшение коррозионной стойкости сплава, при дальнейшем уменьшении содержания тантала -ее резкое ухудшение. [c.77]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...