ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Коррозионная стойкость титана в агрессивных средах из "Защита от коррозии в химико-фармацевтической промышленности Издание 2" Титан — неблагородный металл, термодинамически неустойчив, даже в нейтральных водных растворах. Стандартный потенциал перехода его в состияние ионов очень высок—1,21 В, а в состоянии ионов Т1 + еще выше—1,63 В. Между тем титан не подвергается коррозии ни в нейтральных, ни во многих кислых растворах. Это происходит благодаря сильной склонности титана к пассивации. На воздухе и в растворах окислителей на нем, образуются защитные пленки окислов Т Ог и др., а в солянокислых растворах — пленки гидридов титана. На воздухе пассивирующая пленка на титане достигает толщины 50—60 А. [c.77] Значительным преимуществом титана является малая склонность его к наиболее опасным проявлениям коррозии. Он относительно редко подвергается точечной и межкристаллитной коррозии, коррозионному растрескиванию под напряжением, щелевой, ножевой коррозии и т. п. [c.77] Если титан подвергается коррозии в какой-либо агрессивной среде, то в большинстве случаев эта коррозия равномерная. [c.77] Существенным недостатком титана является склонность его к так называемой пирофорной реакции. В известных условиях он может воспламеняться и даже вызывать взрывы. Так, в концентрированной (красной) азотной кислоте при содержании свыше 6% двуокиси азота наблюдались случаи взрывов. Они объяснялись тем, что в данной среде происходила межкристаллитная коррозия титана, при которой шло образование мелких частиц металла с высоко развитой активной поверхностью. [c.77] В сухом газообразном хлоре и в жидком броме титан воспламеняется ввиду экзотермического образования легколетучих хлоридов и бромидов титана. [c.77] Действие хлора, брома, йода и их кислородных соединений. Титан обладает высокой коррозионной стойкостью во влажном газообразном хлоре и в водных растворах, содержащих хлор и бром. Процессы хлорирования в водных растворах, а при условии предотвращения контакта жидкого брома с металлом и процессы бромирования в водных растворах могут проводиться в аппаратуре из титана. Это является существенным ее преимуществом перед аппаратурой из кислотостойких сталей. [c.77] Во избежание опасности воспламенения хлор необходимо предварительно увлажнять, вводя в него не менее 0,02% влаги. [c.77] При контакте с жидким бромом, даже с влажным, титан коррозирует и может воспламениться. В хлорной и бром.ной воде, в водных растворах гипохлоритов, хлоритов, хлоратов, броматов и йодатов натрия, калия и кальция титан стоек. Кислотостойкие стали часто подвергаются в этих растворах точечной и межкристаллитной коррозии. [c.77] В водных растворах йода и во влажных растворах йода, в органических растворителях титан стоек. [c.78] Действие галоидоводородных кислот и их солей. Титан и его сплавы, кроме сплава 4201, стойки к растворам соляной кислоты при 25° до концентрации 5%, а при 100° — до 0,5%. В бромистоводородной кислоте титан стоек и при более высоких концентрациях. [c.78] В нейтральных растворах большинства хлоридов, бромидов и йодидов титаи стоек при любых концентрациях, вплоть до температуры кипения, и в отличие от кислотостойких сталей не подвергается точечной коррозии. [c.78] В растворах хлоридов аммония, алюминия, кальция и цинка титан стоек только при известных ограничениях концентрации и температуры. Во фтористоводородной кислоте титан нестоек. Смесь фтористоводородной и азотной кислот применяется для травления титана и его сплавов. [c.78] Сплав титана с 33% молибдена (сплав 4201) обладает высокой стойкостью к соляной, бромистоводородной и йодистоводородной кислотам. Продувка через соляную кислоту воздуха или хлора, как и введение в нее растворимых окислителей азотной или хромовой кислоты и их солей, приводит к пассивации и значительному повышению коррозионной стойкости сплавов типа ВТ1 и 0Т4, но сильно понижают стойкость сплава 4201. Подобно другим сплавам молибдена сплав этот не пассивируется и сильно коррозирует в кислых окислительных средах. [c.78] Действие серной кислоты. При температуре до 20° титан марок ВТ1-0, ОТ4 и АТЗ стоек в 5—10% серной кислоте при 45° только до 0,5%, при кипении — нестоек. В 100% серной кислоте при 25° скорость коррозии титана около 0,8 мм/год. [c.78] В олеуме по мере роста концентрации серного ангидрида до 30% скорость коррозии титана постепенно снижается. При 30% 50з она составляет около 0,2 мм/год при 25° и затем остается постоянной. Прн добавлении в серную кислоту крепкой азотной кислоты (нитрующая смесь) скорость коррозии титана резко снижается, при соотношении Нг504 ИНОз = 60 40 титан марки ВТ1-0 применим в этих смесях до температуры 35°, при соотношении 30 70 — до 60° и при соотношении 10 90 —до 100°. [c.78] При пропускании газообразного хлора через серную кислоту скорость коррозии титана резко снижается. Аналогичное явление наблюдается при введении в серную кислоту сернокислых солей меди, никеля и других металлов. Это позволяет широко применять титан в гидрометаллургии. [c.78] Сплав 4201 стоек в кипяшей серной кислоте при концентрации до 40%. При концентрации 80% он стоек только до 20°, поскольку такая серная кислота является окислительной средой, а сплав 4201 в окислительных средах нестоек. [c.78] Действие азотной кислоты. Титан марок ВТ1-0, 0Т4 и АТЗ стоек в азотной кислоте и практически может применяться в азотной кислоте любых концентраций и температур, кроме тех, при которых он вызывает взрывы. На рис. 29 приведены границы возможности пирофорной реакции в зависимости от содержания в кислоте N 2 и НгО. [c.78] Кислотостойкая сталь тоже стойка в азотной кислоте, однако в кипящей 55% азотной кислоте скорость коррозии стали марки Х18Н10Т составляет 0,56 мм,/год, а титана марки ВТ1 всего 0,01 мм/год. В кипящей 80—99% азотной кислоте скорость коррозии титана на пределе допустимой (0,1 мм/год), а стали ХГ8Н10Т в 10 раз больше ( 1). [c.78] Вернуться к основной статье