Солевая коррозия титановых сплавов

СОЛЕВАЯ КОРРОЗИЯ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ [c.195]

Приведенные в работах [221, с. 80, 194] данные показывают, что солевую коррозию титановых сплавов можно устранить с помощью металлических покрытий из алюминия, никеля и цинка. Применение цинка представляется нецелесообразным, так как жидкий цинк вызывает коррозионное растрескивание. Однако и плазменное распыление алюминия и никеля, и электролитическое осаждение никеля неэффективны, так как полученные при этом покрытия пористы. Покрытия, полученные погружением образцов в расплавленный алюминий, хорошо защищают титановые сплавы по всей их поверхности, кроме кромок. Никелевые покрытия можно сделать более эффективными, если применять трехкратное чередование осаждения с полировкой. Цинковые покрытия, даже пористые, эффективно защищают титановые сплавы, от солевой коррозии. Их можно получать или плазменным распылением, или погружением в расплав. [c.224]

Полученные разными авторами результаты по оценке склонности титановых сплавов к солевой коррозии суммированы в табл. 24. В этой таблице в каждой строке сплавы представлены в той последовательности, в какой, по мнению авторов, уменьшается их склонность к солевой коррозии. Сплавы Ti—8А1—IMo—IV и Ti—6AI—4V были предметом исследования во всех работах. Все авторы единодушно пришли к выводу, что сплав Ti—8А1—IMo—IV более склонен к солевой коррозии, чем сп.лав Ti—6А1—4V. Из этой таблицы видно, что результаты разных авторов в некоторой степени противоречивы. Так, по данным работ [221, с. 1, 31], сплавы Ti—6А1—6V—2Sn Ti—5А1—2,5Sn более склонны к солевой коррозии, чем сплав Ti—8А1—IMo—IV, а авторы других работ [221, с. 53 и 122] пришли к противоположному выводу. [c.208]

Рациональная технология получения полуфабрикатов и термическая обработка также снижают склонность титановых сплавов к солевой коррозии. Так, например, солевая коррозия в сплаве Ti—8А1—IMo—IV наименее интенсивно развивается при структуре с превращенной -фазой, в которую вкраплены островки первичной а-фазы почти полиэдрической формы. Такая структура достигается соответствующей термообработкой (тройным отжигом). Очевидно, что чувствительность других сплавов к солевой коррозии также можно уменьшить термообработкой при правильном выборе ее режимов. [c.222]

Следует отметить, что длительные выдержки напряженных образцов из титановых сплавов под слоем солей в интервале 250—500°С могут не привести непосредственно к коррозионным разрушениям, но резко снизить их работоспособность, в частности усталостную прочность. Интересные данные по этому вопросу получены Б.А. Колачевым с сотрудниками [46]. Для изучения влияния солевой коррозии на усталостные характеристики был взят сплав ОТ4 в виде листового материала толщиной 1 мм. Образцы, отожженные в вакууме при 670°С ч), выдерживали на воздухе без соли и с солевой коркой при 350 и 400°С в течение 96 ч под нагрузкой й без нее, а затем испытывали на усталость при 20°С. В табл. 7 представлены данные о влиянии солевой коррозии на число циклов до разрушения при растяжении-сжатии с коэффициентом асимметрии цикла 0,1. Максимальное напряжение цикла составляло 450 МПа. Выдержка образцов с солевой коркой при 350°С без приложения нагрузки не снижает числа циклов до разрушения. Число циклов до разрушения образцов с солевой коркой после выдержки при 400°С в 2,8 раза меньше, чем образцов, выдержанных на воздухе при 400 0 без солевой корки. При действии напряжений/ (температура 350°С) число циклов до разрушения образцов с солевой коркой в 6 раз меньше, чем образцов без солевого покрытия. Очагами усталостных разрушений служат коррозионные повреждения поверхности. [c.46]

При обычных температурах титан и его сплавы совершенно не подвер-женны питтинговой коррозии в морских средах. Как правило, потенциалы титановых сплавов в солевых растворах при комнатной температуре оказываются гораздо выше случайных значений потенциала коррозии. Питтинг, однако, может возникнуть в результате протекания анодного тока. [c.127]

Титановые сплавы склонны к щелевой коррозии в горячих солевых растворах, в том числе и в морской воде. Вероятность коррозии возрастает с увеличением температуры, концентрации раствора и продол- [c.127]

Титан и титановые сплавы обязаны своей коррозионной стойкостью защитной окисной пленке. Эта пленка не разрушается при воздействии окислительных растворов, в частности, содержащих хлор-ионы. Она очень стойка к коррозии и питтингообразованию в морских средах и других солевых хлоридных растворах. [c.391]

Солевая коррозия под напряжением. Все титановые сплавы подвержены коррозионному растрескиванию под напряжением и охрупчиванию при температуре выше 300°С. Степень коррозии зависит от состава сплава, [c.392]

Титановые сплавы средней и высокой прочности при температурах выше 250 °С проявляют склонность к хрупкому разрушению под напряжением при наличии на поверхности солевого слоя. Разрушение носит преимущественно межкристаллитный характер, без следов коррозии на поверхности разрушения. Технический титан не подвержен этому виду коррозии. Выше некоторой критической температуры, характерной для каждого типа сплавов, [c.198]

Рассмотрены механические свойства титана и его сплавов при испытаниях иа растяжение, удар, двухосное растяжение, а также влияние температуры испытаний на эти характеристики. Значительное внимание уделено циклической прочности, термической стабильности, солевой коррозии, замедленному хрупкому разрушению, вязкости разрушения. Подробно рассмотрено влияние примесей, в частности водорода, на механические свойства титана и его сплавов. Описано влияние технологических факторов на служебные свойства титановых сплавов, рассмотрены методы повышения работоспособности сплавов в реальных конструкциях. [c.2]

Солевая коррозия проявляется в том, что при действии напряжений в месте контакта соли с титановым сплавом возникают трещины, которые постепенно распространяются в глубь металла, обычно вдоль границ зерен, приводя к преждевременному разрушению. Это растрескивание наблюдается при температурах примерно от 250 до 550° С, т.е. в том температурном интервале, в котором применение титановых сплавов наиболее целесообразно. [c.195]

Большие опасения солевая коррозия вызвала в связи с тем, что титановые сплавы являются наиболее перспективным материалом для каркаса и обшивки самолетов, летающих со скоростями порядка 3 Ма. При таких скоростях полета передняя кромка крыла нагревается до 350° С, т.е. достигает тех значений, при которых возможна солевая коррозия. Внешние же элементы конструкции самолета могут встретиться с воздействием соли со значительно большей вероятностью, чем элементы двигателя. [c.196]

Качественные исследования по влиянию солевой коррозии па статическую усталость титановых сплавов были проведены на листовом материале с применением методов, широко используемых для изучения коррозии под напряжением других материалов. [c.196]

ВЛИЯНИЕ солевой КОРРОЗИИ НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ [c.199]

Сплавы O структурой, представленной одной а-фазой, более склонны к солевой коррозии, чем а+р-снла-вы. Во всех a+ -сплавах -фаза при солевой коррозии разрушается вязко. Однако переход от a+ - к -струк-туре вновь сопровождается усилением склонности к солевой коррозии. Так, например, -титановый сплав [c.208]

Расположение титановых сплавов в порядке уменьшения склонности к солевой коррозии [c.209]

Многие авторы полагают, что склонность к солевой коррозии усиливается с повышением содержания алюминия. Инкубационный период, в течение которого трещины не зарождаются, уменьшается по мере увеличения содержания алюминия в промышленных титановых сплавах [53, с. 307]. Резкий переход от вязкого разрушения к хрупкому происходит, когда содержание алюминия в а-сплавах увеличивается от 4 до 67о- Наиболее полные данные о влиянии алюминия на склонность сплавов к солевой коррозии были получены в работе [233]. [c.210]

ВЛИЯНИЕ ТЕРМООБРАБОТКИ НА СКЛОННОСТЬ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ К СОЛЕВОЙ КОРРОЗИИ [c.210]

Болтовые соединения, а также соединения, полученные точечной сваркой и сваркой плавлением, разрушились при 260° С менее чем за 96 ч. Простые листовые образцы без соединений из этого снлава не разрушились в течение 1000 ч. В клепаных соединениях с заклепками из этого же сплава также произошло растрескивание менее чем за 96 ч. Соединения из сплава Т1—5А1—2,5 5п также оказались менее стойкими, чем основной металл. Таким образом, при выборе титановых сплавов для тех или иных применений следует учитывать, что места соединений могут быть более чувствительны к солевой коррозии, чем основной материал. [c.214]

Склонность титановых сплавов к солевой коррозии можно уменьшить следующими способами [c.222]

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]

В настоящей работе авторы обобщили литературные данные п некоторые неопубликованные собственные результаты по механическим свойствам титана и его сплавов. В предлагаемой читателю монографии рассмотрены механические свойства титана и его сплавов при различных схемах проведения испытаний — растяжение, удар, двухосное растяжение, циклические и статические нагрузки. Значительное место уделяется сравнительно мало известным проблемам замедленному разрушению, вязкости разрушения и солевой коррозии титановых сплавов. Работы последних лет показали, что указанные явления необходимо учитывать при разработке реальных конструкций во избежание внезапных разрушений. Мы хотели бы подчеркнуть, что на важность замедленного разрушения, вязкости разрушения и солевой коррозии в служебных характеристиках титана и его сплавов наше внимание обратил проф. докт. техн. наук [c.3]

Мартин [221, с. 95] изучил солевую коррозию титановых сплавов Т1—6А1—4У и Т1—8А1—1 Мо—IV в отожженном состоянии (простой отжиг) прн проведении испытаний на консольный изгиб при напряжениях, составляющих 25—30% от предела текучести. Об интенсивности развития солевой коррозии судили по времени до разрущеиия образцов или до их заметного остаточного изгиба, а также по механическим свойствам микрообразцов, вырезанных из напряженной и ненапряженной области образцов после их выдержки при 343° С в течение заданного времеш или после их разру-щения, если они разрущались за меньшее время. При этой схеме испытаний оба сплава обнаружили склонность к солевой корроз1П1, но в сплаве Т1—8 А1—1 Мо— [c.203]

Солевая коррозия титановых сплавов происходит под напряжением при непосредственном контакте сплавов с твердыми хлоридами в присутствии кислорода и влаги при температурах выше 250° С, В этом случае растрескивание преимущественно носит межкристаллитный характер. Первоначально это явление связывали с оставшимися следами Na l [2] и иногда называли как растрескивание от отпечатков пальцев. Многие другие хлориды могут вызывать этот тип разрущения с разной эффективностью. Эффективность их воздействия изменяется [4] в зависимости от природы катиона и увеличивается в следующем ряду [c.272]

Растрескивание титановых сплавов под напряжением под споем соли при повышенных температурах называют солевой коррозией. Это явление в 1955 г-открыл Бауэр. Сущность процесса сводится к тому, что на поверхности напряженных образцов, контактирующих с сопью при температурах более 250°С, возникают трещины, кoтopьJe значительно сокращают долговечность образца при данном напряжении или уменьшают его пластичность при последующем испытании на разрыв. В настоящее время горячесолевое растрескивание достаточно хорошо изучено в лабораторных условиях [12]. Однако многие вопросы не выяснены. В частности, в практике применения титановых сплавов прямых катастрофических фактов солевой коррозии не наблюдается, хотя условия, которые могут привести к горячесолевому растрескиванию, типичны для многих узлов современных авиационных [c.42]

Склонность титановых сплавов к горячесолевому растрескиванию обычно определяют двумя путями а) устанавливают длительность до разрушения (или пороговые напряжения при заданной базе длительности нагружения) напряженных при данной температуре образцов, покрытых тонким слоем соли, б) определяют механические свойства образцов при 20 С после их длительного (100 — 1000 ч) нагружения при повышенных (250 — 500 0 температурах. В первом случае наблюдается прямое коррозионное растрескивание, во втором— влияние солевой коррозии на пластичность и прочность. > [c.44]

В процессе эксплуатации титановых сплавов в авиационных двигателях возникают онрсделенные проблемы, к которым можно отнести проникающее окнсленнс (охрупчивание из-за окисления), эрозию, фреттипг-кор-розию, горячую солевую коррозию под напряжением, возгорание и др. [c.388]

При одновременном действии растягивающих напряжений и хлоридов при повышенных температурах (350—500° С) титановые сплавы обнаруживают коррозионное растрескивание ( солевая коррозия ). С увеличением содержания алюминия сопротивление коррозионному растрескиванию понижается. По мнению Б. А. Колачева, коррозионное растрескивание в условиях воздействия хлоридов при повышенных температурах происходит по механизму водородного растрескивания. [c.142]

Солевая 1Сорргвня приводит к преждевременному (аз-рушению титановых сплавов при повышенных температурах. Если даже не происходит преждевременного разрушения, механические характеристики сплавов при проведении испытаний при комнатной температуре после охлаждения н снятия напряжений резко ухудшаются. К сожалению, в разных работах применяли различные образцы и схемы нагружения н поэтому сравнение полученных результатов затруднительно, тем более что данные о влиянии способа нанесения соли, толщины покрытия, состава солевого покрытия на развитие солевой коррозии иротиворечивы. [c.199]

Рис. 93 иллюстрирует влияние температуры испы-тапий на предел ползучести (a °2) некоторых титановых сплавов в отожженном состоянии и пороговые напряжения, при которых солевая коррозия приводит к разрушению образцов спустя 100 ч. Проведенные исследования показали, что солевое покрытие уменьшает разрушающие напряжения титановых сплавов при повышенных температурах в полто-ра-три раза. [c.200]

На рис. 95 приведены результаты исследования солевой коррозии на самонапряженных образцах для ряда титановых сплавов. Самонапряженные образцы, покрытые слоем чистого хлористого натрия, нагревали длительное время при температуре 290° С, а затем сжимали при комнатной температуре. Форма образцов обеспечивала остаточные напряжения в 35 и 70 кгс/мм . Контрольные образцы сжимались настолько, что их стороны становились почти параллельными. Образцы сплавов Ti—-4А1—ЗМо—IV и Ti—6А —4V под напряжением 70 и 35 кгс/мм соответствеино не пострадали от коррозии и сжимались в той же степени, что и контрольные. Образцы сплава Ti—8А —IMo—IV проявили сильную склонность к солевой коррозии и при 70 и при 35 кгс/мм . [c.204]

Выше определенной температуры солевая коррозия не развивается, вместо нее начинается интенсивная общая коррозия. Для титановых сплавов Ti—6А1—4V Ti— —8AI—IMo—IV и Ti—7А1—12Zr эти температуры рав- [c.204]

Технологические операции, которые применяют при изготовленип изделий из полуфабрикатов, также могут оказывать существенное влияние на склонность титановых сплавов к солевой коррозии. Интересные данные по этому вопросу были получены в работе [221, с. 53]. В этой работе выполненные различными способами соединения элементов конструкции из разных сплавов были подвергнуты действию соли при одновременном действии напряжений. Одновременно испытывали контрольные образцы без каких-либо соединений. В работе были исследованы соединения из таких сплавов, сильно склонных к солевой коррозии, как Т1—5А1—2,5 5п Т1—8А1—1Мо—IV Т1—ЗА1—13У—ПСг. Однако уровень напряжений был выбран не слишком высоким, так что даже эти сплавы при контрольных испытаниях простояли значительное время. [c.213]

Особый вид коррозии титана—солевая коррозия, проявляющаяся в том, что под действием напряжений в месте контакта соли с титановым сплавом возникают трещины, которые постепенно распространяются в глубь металла, обычно вдоль границ зерен, приводя к преждевременному разрушению. Это растрескивание наблюдается при температурах примерно от 250 до 550°С, т. е. в том температурном интервале, в котором применение титановых сплавов наиболее целесообразно. Технически чистый титан не склонен к горячесолевому растрескиванию. Склонность к солевой коррозии усиливается с повышением содержания алюминия. Резкий переход от вязкого разрушения к хрупкому происходит, когда содержание алк>миния в о-сплавах увеличивается с 4 до 6% [41]. Специальная термическая обработка, в основном закалка из а- или (а-НР)-области, может существенно повышать стойкость сплава против горячесолевого растрескивания. [c.20]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...