Коррозионное растрескивание под напряжением (КРН) титана

Из всех известных в настоящее время материалов титан и его сплавы относятся к числу наиболее стойких к морским средам при обычных температурах. Тонкая окисная пленка, образующаяся на поверхности титановых сплавов, обеспечивает полную защиту металла от коррозии. Разрушение этой пассивной пленки происходит только в специальных условиях. Несмотря на очень высокую общую стойкость титана, все же существует несколько коррозионных проблем, связанных с его использованием в морских условиях [68] питтинговая коррозия, наблюдающаяся в щелевых условиях при недостатке кислорода и температуре морской воды выше 120 °С коррозионное растрескивание высокопрочных титановых сплавов при наличии поверхностных дефектов на металле, к которому приложено растягивающее напряжение коррозионное растрескивание в солях при нагреве выше 260 °С. Эффективными мерами борьбы с этими видами преждевременного разрушения титановых сплавов являются легирование и термообработка. [c.116]

Титан обладает прекрасной коррозионной стойкостью в условиях погружения как на малых, так и на больших глубинах. Это один из немногих металлов, характеризующихся одинаковой, практически абсолютной стойкостью на всех глубинах. Склонность некоторых титановых сплавов к коррозионному растрескиванию под напряжением и гальванические эффекты при соединении титана с более анодными или катодными металлами обсуждаются ниже особо. [c.119]

В условиях напряженного состояния титан, как правило, не подвержен коррозионному растрескиванию. [c.125]

Титан вообще не чувствителен к коррозии под напряжением. Однако в красной дымящей азотной и в соляной кислотах при растягивающих напряжениях наблюдается растрескивание. На титан не действуют среды, которые вызывают коррозионное растрескивание сталей, медных и алюминиевых сплавов. На дугообразных образцах из нелегированного титана в дымящей азотной кислоте [c.434]

По сравнению-с нержавеющей сталью титан более устойчив к межкристаллитной и точечной коррозии, к коррозионному растрескиванию под напряжением, а также к усталостной коррозии и кавитационной эрозии . [c.37]

Титан в напряженном состоянии коррозионно устойчив, однако только в водных средах. В некоторых безводных средах было обнаружено коррозионное растрескивание титана и его сплавов [104]—[106]. [c.70]

Титан хорошо сопротивляется гидравлической кавитации и действию азотной кислоты всех концентраций. Однако красная дымящаяся азотная кислота вызывает коррозионное растрескивание титана, находящегося под напряжением. Отмечается, что продукты коррозии титана в красной азотной кислоте обладают лзрывчатыми свойствами. [c.358]

Титан отличается прекрасной коррозионной стойкостью в дымящейся красной и белой азотных кислотах. Однако исследования коррозии титана под напряжением в красной азотной кислоте показали, что она вызывает коррозионное растрескивание. При полном погружении образцов растрескивание наблюдалось через 3 —16 ч, а при выдержке в парах— через несколько недель. Иногда при открывании колб происходили взрывы [ 57]. Исследование условий пирофорной реакции титана в красной дымящейся кислоте показало, что основную роль в возникновении взрывов играет соотношение концентрации содержания воды и N02-Установлено, что дымящаяся азотная кислота с содержанием менее чем 1,34 % Н2О и более 6 % N 2 Способна вызвать пирофорную реакцию при ударе и ином ее возбуждении. В данных условиях присущая титану защитная пассивная пленка при пробегании коррозионной трещины нарушается достаточно быстро. Непосредственный контакт азотной кис-лрты с обнаженной поверхностью титана. вызывает бурную реакцию окисления. [c.52]

Коррозионное растрескивание титановых сплавов может наблюдаться не только в метиловом спирте как жидкости, но и в его парах. В газовой среде метанола подвержены коррозионному растрескиванию и технически чистый титан, и многие его сплавы, в частности Ti — 6%А1 — 4%V> Ti—8%А1—1 %V — 1 % Mo, Ti — 4,5 % Al — — 6 % Zr —11,5 % Mo. Основными параметрами, определяющими стойкость к растрескиванию, можно считать содержание в газовой среде различных примесей в частности, кислорода, паров соляной кислоты и воды, температуру среды и состояние поверхности металла. Содержащийся в паровой фазе метанола кислород инициирует коррозионное растрескивание даже на образцах без концентрации напряжений. С повышением концентрации кислорода в газовой фазе стойкость всех опробованных сплавов снижается. Усиление коррозионного растрескивания наблюдается и при добавке в пары метиловогР спирта паров соляной кислоты. Наоборот, присутствие паров воды или аммиака оказывает сильное ингибирующее действие. [c.55]

К виду коррозионного растрескивания, не связанного с абсорбцией водорода, относится разрушение титана и его сплавов в контакте с жидкими металлами. В настоящее время накоплен опыт поведения титановых сплавов в контакте с жидкой ртутью, с расплавленными кадмием и цинком. Наиболее распространено мнение, что контакт активной поверхности титана с жидкометаллической средой может вызвать образование интерметаллических соединений, охрупчивающих титан. Однако имеющиеся экспериментальные данные, особенно разрушение в контакте с жидкой ртутью, позволяют предполагать, что в данном случае действует другой механизм. Ртуть и другие жидкие легкоплавкие металлы не смачивают поверхность титана, защищенную оксидной пленкой. До тех пор, пока не нарушена защитная оксидная пленка, взаимодействия между титаном и жидкометаллической средой не происходит независимо от уровня напряжений и длительности их действия. Иная картина наблюда- [c.85]

Коррозионное растрескивание аустенитных стале й на тепловых электростанциях. Аустенитные стали в условиях работы теплоэнергетических установок (котлов, парогенераторов, реакторных установок) могут подвергаться нескольким видам коррозии под напряжением. Так, нержавеющие стали этого класса, нелигированные титаном, ниобием или танталом, склонны к образованию трещин межкристаллитной коррозии. С металлографической точки зрения, этот вид коррозионного разрущения металлов и сплавов характеризуется образованием начальных трещин и ответвлений от основной трещины по границам зерен. При дальнейщем развитии коррозии этого вида, связанном с появлением концентраторов напряжений, также возможно образование транскристаллитных трещин. Кроме того, аустенитные стали, легированные титаном и ниобием и особенно нелегированные ими, в условиях работы теплоэнергетических установок тоже подвергаются межкристаллитной коррозии. Трещины межкристаллитной и кислотной коррозии под напряжением образуются на участках металла с наибольшими напряжениями и обязательно с той стороны, где волокна металла растянуты. Наиболее характерными признаками такой коррозии являются [c.340]

Аналогичное влияние на повышение склонности к коррозионному растрескиванию под напряжением оказывает присутствие в сплаве большого количества примесей внедрения или эвтектоидообразующих Р-стабилизаторов (Fe, Мп, Сг). Добавление к сплавам с повышенным содержанием алюминия изоморфных Р-стабилизаторов, замедляющих процесс выделения г-фазы, уменьшает их склонность к коррозионному растрескиванию под напряжением. Технически чистый титан, сплавы с небольшим [c.40]

Как для чистого титана, так и для всех его сплавов типично коррозионное растрескивание образцов, не имеющих концентраторов напряжений, в растворах галогенидов в метаноле. Если сплавы имеют значительно меньшую долговечность, чем чистый титан, то в одинаковых условиях это не влияет на качественное изменение зависимости долговечности от концентрации галоге-нида и воды [439]. [c.170]

В водных средах титан несравненно более устойчив к коррозионному растрескиванию (КР), чем некоторые другие пассивирующиеся металлы, например нержавеющие стали. Титановые образцы, изогнутые У-образно, и без концентраторов напряжений не подвергаются коррозионному растрескиванию в водных средах. При наличии эффективного концентратора напряжений кажущаяся невосприимчивость титана к коррозионному растрескиванию в этих средах исчезает [434 436]. [c.171]

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]

В водных средах титан несравненно более устойчив к коррозионному разрушению, чем некоторые другие пассивирующиеся металлы, например нержавеющие стали. Титановые образцы, изогнутые У-образно и без концентраторов напряжений, не подвергаются коррозионному растрескиванию в водных средах [229, 243, 244]. В табл. 16 указываются среды, в которых не обнаружено каких-либо признаков коррозионного растрескивания титана (образцы испытывались в течение нескольких недель). При наличии эффективного концентратора напряжения кажущаяся невосприимчивость титана к коррозионному растрескиванию в этих средах исчезает [243—249]. [c.84]

Титан и его сплавы склонны к пассивности, имеют довольно высокий предел прочности (45—60 кг1мм для титана и до 150 кг мм для его сплавов) и могут выдерживать высокие упругие напряжения. Эти факторы обычно усиливают склонность металлов к коррозионному растрескиванию. Однако у титана отсутствует склонность к коррозионному растрескиванию в ряде [c.67]

Титан стоек к коррозионному растрескиванию под напряжением в Mg la, NH4NO3 и в ряде химических сред. Исключение составляет дымящаяся HNO3 при комнатной температуре, в которой титан, находясь в напряженном состоянии, подвергается межкристаллитному растрескиванию (продолжительность испытания от 3 до 16 ч). [c.297]

Титан, как правило, не подвержен коррозионному растрескиванию (под напряжением). Такой вид коррозии наблюдали трлько в дымящей азотной кислоте, насыщенной окисла.ми азота при введении 1% бромистого натрия в азотную кислоту коррозионное растрескивание не наблюдалось . [c.52]

Для изучения чрезкристаллитного коррозионного растрескивания аустенитных сталей было опробовано много ускоренных методов испытаний. 42 /о раствор М С12 (считая на безводную-соль), кипящий при 154°, является хорошим ускорителем, вызывая растрескивание через кристаллиты почти у всех аустенитных сталей, находящихся под соответствующим напряжением, независимо от того содержат ли они титан или ниобий, предварительно термически обработаны для предупреждения межкристаллитной коррозии или нет. [c.73]

В разбавленных щелочах, например до концентрации 20% NaOH, титан устойчив. В более концентрированных щелочах и, особенно, при нагреве, он медленно реагирует с выделением водорода и образованием соли титановой кислоты. Есть сведения, что кипящая вода медленно воздействует на титан с выделением водорода [40], хотя по другим данным [3] считается, что титан весьма устойчив к горячей воде и перегретому пару. Органические кислоты, кислые фруктовые соки и пищевые среды не сказывают никакого разрушающего воздействия на титан Титан устойчив против коррозионного растрескивания в растворах хлоридов в напряженном состоянии так, например, он устойчив при наложении значительных растягивающих напряжений в кипящем концентрированном растворе хлористого магния, в котором разрушение нержавеющей стали Х18Н9 наступает через несколько часов. В табл. 89 приведены данные по коррозионной устойчивости титана и, для сравнения, нержавеющей хромо-никелевой стали в некоторых средах химической промышленности. [c.568]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...