Титан стойкость к коррозионному растрескиванию

Оборудование нефтяной и газовой промышленности эксплуатируется в чрезвычайно тяжелых условиях. Долговечность и надежность работы оборудования во многом зависят от технико-экономической характеристики применяемых конструкционных материалов. К ним предъявляются очень высокие требования они должны обладать определенным комплексом прочностных и пластических свойств, сохраняющихся в широком интервале температур хорошими технологическими свойствами, не должны быть дефицитными и дорогими. Во многих случаях предъявляются высокие требования к коррозионной стойкости материала, особенно к специфическим видам разрушения — водородному охрупчиванию, коррозионному растрескиванию, межкристаллитной коррозии и др. Важное значение при выборе конструкционных материалов имеют металлоемкость и масса оборудования. Многие нефтяные и газовые месторождения расположены в отдаленных и труднодоступных районах, во многих районах намечается тенденция увеличения глубины скважин. В связи с этим весьма перспективно использование конструкционных материалов с высокими удельной прочностью, плотностью, коррозионной стойкостью и отвечающих также другим требованиям. К таким материалам относятся прежде всего алюминиевые сплавы, получающие все более широкое применение в нефтяной и газовой промышленности, неметаллические материалы, титан и его сплавы. Эти материалы могут быть использованы также в виде покрытий, что позволяет значительно расширить диапазон свойств конструкционных материалов и увеличить долговечность оборудования. Конструкционный материал должен обладать высокими показателями прочности — времен- [c.23]

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 больщих 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]

Основными преимуществами титана перед нержавеющими сталями являются устойчивость против точечной коррозии и коррозионного растрескивания металла, находящегося под напряжением, а также высокая коррозионная стойкость в растворах хлоридов и других жидкостях. Это определяет его применение в химическом машиностроении для изготовления насосов,, труб, пружин, автоклавов и т.п. Так, замена нержавеющей стали титаном при изготовлении клапанов, работающих в жидких агрессивных средах при высоком давлении, дала возможность увеличить срок их службы более чем в 20 раз. [c.19]

К элементам, резко понижающим стойкость сплавов против коррозионного растрескивания, относятся алюминий, олово, медь, ванадий, хром, марганец, железо и никель к элементам, слабо влияющим на понижение коррозионной стойкости, — цирконий, тантал и молибден. Сплавы со структурой а-титана более чувствительны к коррозионному растрескиванию, чем сплавы с -титаном. Термическая обработка приводит к некоторому повышению чувствительности а-сплавов к корро- [c.78]

Концентраторы напряжений могут слз жить источником коррозионного растрескивания титана в том слз ае, если электролит (растворы солей, морская вода) попадает в концентратор напряжений после нагружения. При попадании электролита в концентратор до нагружения детали титан проявляет высокую стойкость к коррозионному растрескиванию. Поскольку в дымососы электролит попадает в основном после нагружения, при конструировании рабочего колеса из титана необходимо исключить концентраторы напряжения. Контактная или гальваническая коррозия часто наблюдается в конструкциях из разнородных материалов. [c.118]

Низкоуглеродистые высоколегированные стали характеризуются пониженным, по сравнению со стабилизированными титаном или ниобием сталями, содержанием сульфидов, карбидов, нитридов они обладают повышенной стойкостью к ножевой коррозии и коррозионному растрескиванию [14]. [c.52]

Чтобы избежать межкристаллитного коррозионного растрескивания трубопроводов, теплообменников, печных труб установок гидроочистки, их систематически продувают азотом после регенерации, промывают щелочным раствором, переходят на стали с легированием стабилизирующими добавками (титан, ниобий, молибден), применяют стабилизирующий отжиг. Эти мероприятия не снижают стойкость оборудования к высокотемпературной сероводородной коррозии. Торкрет-бетонные покрытия, наносимые для понижения рабочих температур стенок наиболее ответственных аппаратов, изолируют металл от доступа агрессивного сероводорода [19, 57]. [c.169]

Стойкость к коррозионному растрескиванию. Титан технической чистоты обладает хорошей стойкостью к коррозионному растрескиванию в водных средах, с которыми обычно связана опасность такого вида раз- [c.193]

Металлические сплавы обладают стойкостью как к общей коррозии, так и к локальным ее видам межкристаллитной, точечной, коррозионному растрескиванию и др. Основой промышленных коррозионных сплавов являются железо (стали), никель. титан, медь, алюминий, редко тугоплавкие и благородные металлы. [c.92]

Титан по уд. весу (4,5) занимает промежуточное место между сталью и легкими сплавами. Сплавы титана более прочные, чем стали. Активно взаимодействует с кислородом, водородом, азотом и приобретает хрупкость при температуре выше 600° С (например, после сварки). Стандартный потенциал титана V = —1,63 в, но из-за склонности к образованию защитных пленок на своей поверхности стационарный потенциал, например в морской воде, смещается до значения -1-0,09 в. Очень высока стойкость титана и его сплавов в нейтральных или слабокислых растворах хлоридов, а также в растворах окислителей, содержащих хлор-ионы. Достаточно стоек в НЫОз до 65%-ной концентрации при температурах до 100° С, в смеси 40% Нг504 + + 60% НЫОз при 35° С. В концентрированной НМОз при повышенных температурах скорость растворения титана выше, чем алюминия или нержавеющей стали. В разбавленных (до 20%) щелочных растворах не разрушается. Стоек против коррозионного растрескивания. Очень стоек в морской воде и морской атмосфере. Титан — жаропрочный металл. Ряд сплавов на основе титана имеет более высокие механические свойства, чем сам титан. [c.60]

Чрезвычайно высокую стойкость к коррозионному растрескиванию в кипящих растворах хлоридов различных металлов и в морской воде показал титан и его сплавы [123], [151]. [c.124]

Агрессивность растворов хлористого аммония объясняется их гидролизом с образованием соляной кислоты при этом pH раствора понижается с V до 3. Высокую коррозионную стойкость, устойчивость против точечного разрушения и отсутствие следов растрескивания сварных швов показал титан ВТ I-I и его сплавы. [c.143]

Очищенные методом йодндного рафинирования металлы IV побочной подгруппы резко отличаются по своим свойствам от загрязненных препаратов (0,5—5% примесей), поступающих на очистку. Долгое время считалось, что титан непригоден для механической обработки — он хрупок и легко превращается в порошок при дроблении в ступке [3]. Только после изобретения в 1925 г. метода йодидного рафинирования титан и его аналоги были получены в достаточно чистом виде, и оказалось, что титан, напрнмер, можно ковать, протягивать в проволоку, прокатывать в листы и тонкую фольгу [3]. По прочности и упругости чистый Т1 превосходит многие стали, но почти вдвое легче, чем они. Еще более ценнглмн свойствами обладают сплавы на основе Т1, особенно с благородными металлами, по они дороги. В связи с -ЭТИМ наибольшее прнмеиепне имеют относительно дешевые сплавы Т1 с А1 (марка АТ-3 содержит 3% А1, АТ-6 — 6% А и т. д.). Прочность и особенно стойкость к растрескиванию этих сплавов почти втрое больше прочности Т1 технической чистоты, а стоимость примерно та же. Это позволяет применять сплавы АТ там, где раньше использовалась нержавеющая сталь, — цена изделий нз сплавов АТ не выше, чем стальных, а коррозионная стойкость, например, изготовленных нз них гидролизных аппаратов, в 15 раз больше [3]. [c.97]

Титан обладает отличной стойкостью к струевой и кавитационной коррозии в морской воде. Высокую стойкость к эрозионной коррозии показали сплавы Т1 - 6А1 У и 11-7А1-2НЬ-1Та. Титан обладает высокой стойкостью к питтинговой, щелевой и межкристаллитной коррозии. Он не корродирует под слоем отложений и лакокрасочных покрытий. В последние годы проводятся обширные исследования коррозионного растрескивания титановых сплавов в морской воде, причем особое внимание уделяется сплавам Т1-6А1 У Т1-6А1-6У-28п Т1-ЗСи Т1 -7А1--2№-1 Та и Б-8Мо-8У-2Ре-3 А1. [c.26]

Положительное воздействие на стойкость малоуглеродистых сталей к коррозионному растрескиванию в растворах нитратов оказывает легирование карбидообразующими элементами -маргандйм, хромом, вольфрамом, молибденом и титаном. В таких средах весьма стойко к коррозионному растрескиванию железо, легированное алюминием в количестве 0,5 %, закаленное, а затем отпущенное. Легируя углеродистые стали ураном, можно существенно повысить их стойкость к растрескиванию в растворах нитратов. Наконец, показано, что после холодной прокатки чистое, а также и легированное карбидообразующими элементами железо достаточно устойчиво против нитратного растрескивания [100]. [c.121]

Легиртвание алюминием, титаном, хромом, ванадием, а также микролегирование радкоземельными элементами увеличивает стойкость углеродистых сталей против растрескивания в щелочных средах. Аналогичный эффект наблюдается и при введении в стали незначительных количеств меди и молибдена [19]. Эффективным методом повышения стойкости углеродистых и низколегированных сталей в данных средах является также их рафинирование синтетическим известково-глиноземным шлаком. Легирование мартенситных сталей титаном способствует повышению стойкости к коррозионному растрескиванию свар ных соединений [11]. [c.121]

Титан и его сплавы. Коррозионная стойкость Т1 и его сплавов определяется способностью пассивироваться в окислит. и нейтральных средах с образованнем оксидной пленки. Они обладают высокой стойкостью к действию окислит, к-т и щелочей (до 20%-ной концентрации). Отличит, особенность-высокая стойкость в р-рах хлоридов до 110-120°С. Титан не склонен к коррозионному растрескиванию в большинстве известных сред, кроме дымящей HNOз и N204,-сплавы Т1-А1, содержащие более 5% А1, подвергаются этому виду коррозии в р-рах хлоридов лишь при наличии надрезов, трещин и т. п. Двухфазные (а + ) и -сплавы Т1 также менее чувствительны к коррозионному растрескиванию (см. Титана сплавы). Стойкость сплавов в к-тах повышается легированием Рс1 и N1, стойкость к растрескиванию-легированием Мо и V. [c.479]

Нержавеющие стали подвержены точечной коррозии. Цирконий, титан и сплавы на их основе являются- наиболее корроэи-ониостойкимн материалами в этой среде, однако стойкость титана снижается при аэрирований раствора (прн концентрации р-ра 25% и температуре 100 С). Б аэрируемых растворах не рекомендуется также применять моиель-металл. В водных растворах соль подвергается гидролизу с об разованием соляной кислоты, поэтому углеродистые стали, латуин. алюминий подвергаются интенсивней общей и местной коррозии. В горячих концентрированных раст.ворах хромоникелевые стали под напряжением подвержен коррозионному растрескиванию. Никельхромовые сплавы при повышенных температурах ие. проявляют склонности к коррозионному растрескиванию. Возможна местная коррозия сталей и никелевых спла.вов. [c.809]

Известно [1, 2], что при производстве хлоранилинов по другому методу (давление до 250 ати и температура 60- 120 С), в условиях реакционного узла титан характеризуется пониженной стойкостью, а стали аустенитного класса подвергаются локальному разрушению — питтинговой, язвенной коррозии и коррозионному растрескиванию (КР). [c.32]

Изучение поведения титана ВТ-1 и более твердого сплава на основе титана ОТ-4 в условиях совместного воздействия НС1 и H2S в растворе показало (табл. 4.5 и 4.6), что с возрастанием температуры и концентрации соляной кислоты коррозионная стойкость этих материалов падает, причем с увеличением температуры переход от стойкости к нестойкости происходит скачкообразно. Сплав ОТ-4 характеризуется несколько меньшей стойкостью, чем титан ВТ-1. Введение сероводорода в соляную кислоту практически не сказывается на их коррозионной стойкости. Как видно из этих данных, во всем температурном интервале и при концентрации НС1 0,1 н. (что отвечает условиям конденсации и охлаждения наиболее агрессивного нефтепродукта при первичной переработке нефти) ВТ-1 и ОТ-4 относятся к стойким и весьма стойким материалам по шкале ГОСТ 5272 — 68. Четырехмесячные промышленные испытания образцов в погружном конденсаторе фляшинг-ко-лонны подтвердили эти выводы. Титан оказался практически вполне стойким потери веса у образцов ВТ-1 —0,00014 г/(м -ч), ОТ-4 — 0,00021 г/(м -ч). В то же время образцы из алюминиевого сплава и углеродистой стали разрушились полностью, а латунные показали потери веса 0,163 г/(м -ч) [17]. Установлена также высокая стойкость титана к точечной коррозии и к коррозионному растрескиванию в солянокислых растворах, насыщенных сероводородом . Все это позволяет рекомендовать титан как конструкционный материал для конденсационно-холодильного оборудования установок первичной переработки нефти, в том числе АВТ. [c.73]

Практически титан и его сплавы устойчивы во всех природных средах атмосфере, почве, пресной и морской воде. Титан и особенно некоторые его сплавы имеют также высокую коррозионную стойкость и в ряде окислительных кислых сред, устойчивы в хлоридах, сульфатах, гипохлоридах, азотной кислоте, царской водке, диоксиде хлора, влажном хлоре, во многих органических кислотах и физиологических средах. Отмечена повышенная стойкость титана и его сплавов по отношению к местным видам коррозии — питтингу, межкристаллитной, щелевой коррозии, коррозионной усталости и растрескиванию. Однако титан не стоек во фтористоводородной кислоте и кислых фторидах, а такл е концентрированных горячих щелочах, хотя и устойчив в аммиачных растворах. Он не стоек и в горячих неокислительных кислотах (НС1, H2SO4, Н3РО4, щавелевой, муравьиной, трихлоруксусной), в концентрированном горячем кислом растворе хлористого алюминия (во многих этих средах, как мы увидим дальше, специальные сплавы на основе титана могут иметь высокую стойкость). Титан не стоек в некоторых сильно окислительных средах — дымящей HNO3, сухом хлоре и других безводных галогенах, в жидком или газообразном кислороде, сильно концентрированной перекиси водорода. Реакция титана с этими средами может носить даже взрывной характер. [c.240]

В кислых средах, содержащих хлориды и сероводород (рН = 2), при температурах от комнатной и выше стойкостью к коррозионному растрескиванию обладают лишь стали и сплавы с высоким содержанием никеля (30% и выше)—такие, как инколой, нимоник (ЭИ435), монель-металл, а также титан. [c.100]

Титан обладает исключительно высокой коррозионной стойкостью в растворах хлоридов и значительно превосходит большинство распространенных конструкционных металлов и сплавов по стойкости как к общей, так и питтинговой коррозии и к коррозионному растрескиванию [I]. Эта отличительная особенность титана способствовала его широкому использованию в качестве 1юнструкот0н-ного металла в химической и нефтехимической щюмышлеяности [2], в опреснительных установках [3], в энергетике для изготовления конденсаторов [4] и т. д. [c.33]

Высокую коррозионную стойкость как при циклическом действии нагревов и влажной атмосферы, так и при погружении в 3%-ный раствор Na l и в естественных морских тропических условиях имеет разработанный сплав ванадия с 8% хрома и его сварные соединения со сталью и титаном. Сплаву присвоена марка ВХ8. Сплав и его сварные соединения в однородном и разнородном сочетаниях не склонны к коррозионному растрескиванию. [c.184]

Введение сероводорода в соляную кислоту практически не сказывается на коррозионной стойкости титана. В растворе 0,1 и. НС1, насыщенном сероводородом, вплоть до 90 °С (что отвечает условиям конденсации и охлаждения наиболее агрессивного нефтепродукта при первичной переработке нефти) титан стоек как к общей и питтинговой коррозии, так и к коррозионному растрескиванию. Поэтому конденсационно-холодильное оборудование установок первичной переработки нефти рекомендуется изготавливать из титана [229]. [c.218]

Крупнейшие потребители (35%) титанового оборудования — производства хлоридов и сульфатов металлов и минеральных удобрений на их основе. Для всех этих производств характерны агрессивные технологические среды, в которых титан обладает исключительно высокой коррозионной стойкостью, другие же конструкционные металлы (нержавеющие стали, никелевые сплавы) подвержены питтинговой и язвенной коррозии, коррозионному растрескиванию. [c.119]

Все нержавеющие стали и сплавы подвержены точечной коррозии, глубина поражений на хромистых сталях составляет 0,2, на хромоникелевых — 0,1 мм/год. У всех аустенитных сталей и сплавов после испытания в местах клеймения и вокруг отверстий поверхность покрыта сеткой трещин. У сталей / ферритного и аустенитно-ферритного класса коррозионного растрескивания не наблюдали. Высокой коррозионной стойкостью в процессе сушки хлористого лития обладают сплав ХН65МВ (0Х15Н65М16В, ЭП567) и титан ВТ1-1, скорость коррозии которых составляет 0,001 мм/год. [c.199]

Титан обладает исключительно высокой коррозионной стойкостью в растворах хлоридов и значительно превосходит большинство распространенных конструкционных металлов и сплавов по стойкости как в общей, так и к питтинговой коррозии и коррозионному растрескиванию [Х]. Эта отличительная особенность титана [c.35]

Муравьиная кислота является восстановителем, поэтому на хромистых сталях. кремнистых чугунах не образуется пассивной пленки и при повышенных температурах эти сплавы нестойки. Титан стоек в кислоте любой концентрации при температуре до 60° С. В кипящей кислоте концентрации >25% он реагирует с большой скоростью. При температурах >60° С и концентрации кислоты 25—50% на коррозионную стойкость титана влияют многие факторы (ничтожные примеси, сплошность пассивной пленки). При более высоких температурах пассивная пленка разрушается и скорость коррозии титана возрастает. Свинец стоек в растворах кислоты, но нестоек в щелочных растворах ее солей. Платина и серебро стойки в растворах кислоты без доступа кислорода. Имеются сведения о коррозионном растрескивании хромистых сталей в разбавленных растворах кислоты. Для изготовления деталей арматуры применяются безоловянистые бронзы Бр. А7, Бр. АЖ 9-4, Бр. АЖН 10-4-4. Высокой коррозионной стойкостью обладают хромоникельмо-либденовые и кобальтовые сплавы типа стеллитов. [c.832]