Покрытие титана и его сплавов

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]

Диффузионное хромирование позволяет получать покрытие, которое может содержать до 30% хрома. Толщина слоя в зависимости от способа получения и вида применяемой стали составляет 60—120 мкм. Для того чтобы предотвратить образование карбида хрома, рекомендуется применять стали с максимальным количеством углерода 0,08 % или сталь, стабилизированную титаном. Диффузионное хромирование находит широкое применение для крепежных деталей благодаря исключительной коррозионной стойкости и легкому демонтажу болтовых соединений. Срок службы таких деталей в 5 раз больше срока службы оцинкованных деталей. Температура диффузионного процесса составляет 1200— 1300° С, и дополнительная термическая обработка целесообразна только для болтов, рассчитанных на высокие нагрузки. Предельная температура применения их составляет 800° С. Кратковременно болты могут работать при температуре до 1100°С (резкие изменения температуры не являются препятствием). Диффузионное хромирование используют также для повышения срока службы измерительного инструмента, форм для прессования стекла, для литья под давлением легких сплавов и т. д. [c.83]

Антикоррозионные металлич. материалы могут также использоваться при изготовлении элементов систем электрохим. защиты (катоды, аноды и др.). Сплавы Zn, А1, Мп с разл. легирующими элементами применяют в качестве материалов протекторов (анодов), защищающих от коррозии стальные конструкции. При использовании для защиты внеш. тока материалами для вспомогат. электродов (катодов или анодов) служат титан с платиновым покрытием, железокремнистые сплавы и графит. [c.479]

ПОКРЫТИЯ ТИТАНОМ и ЕГО СПЛАВАМИ [c.82]

Никелевые покрытия наносят на медь, железо и их сплавы, а также на титан, вольфрам и другие металлы. На стальные детали наносят подслой меди. Покрытия никелем могут быть блестящими, износостойкими, черными. Помимо никелевых широко применяют покрытия такими сплавами, как N1 - Со, N1 - 2п, N1 - Си, № -Ки, N1 - Ре и др. [c.112]

Стеклокерамические покрытия Титан и его сплавы То же Внедрены на опытном заводе ВНИИ медицинского приборостроения Химическая, фармацевтическая и электротехническая отрасли промышленности [c.16]

Перед нанесением покрытия титан и его сплавы обрабатывают с целью образования на поверхности изделия пленки, состоящей, как полагают, из гидрида титана. Этого достигают различными путями [c.204]

В качестве катодов можно применять нержавеющую сталь, титан, алюминий, магний и их сплавы (электрон и др.), поверхность которых всегда покрыта пассивирующей пленкой, благодаря чему губчатый осадок после электролиза легко отделяется от катода. Для равномерного распреде,ления тока по катодной поверхности и получения более однородного (монодисперсного) осадка целесообразно применять катоды цилиндрической или шарообразной формы. [c.324]

Для улучшения сцепления покрытия с титаном применяется термическая обработка покрытых изделий при температуре от 300 до 500°С. Условия подготовки поверхности и получаемые результаты при покрытии зависят в большой степени от состава титановых сплавов. [c.428]

Титан как сильно электроотрицательный металл, является активным катодом в гальванической паре с железом, медью, алюминием, цинком. Контакт с титаном ускоряет коррозию углеродистой стали, латуни, алюминиево-магниевых и медно-никелевых сплавов. В паре с платиной титан пассивируется, что позволяет использовать его как основу под покрытие платиной и другими благородными металлами [36]. [c.112]

Сплав основного металла и металлического покрытия происходит на поверхности, подвергаемой диффузии. Размеры обрабатываемого изделия изменяются незначительно. Диффузионные покрытия применяют для многих металлов и сплавов, включая медь, молибден, никель, ниобий, тантал, титан и вольфрам, но особенно часто — для черных металлов. [c.104]

Наряду с регулированием состава сплавов и подбором режимов термообработки изучаются и другие методы борьбы с коррозионным растрескиванием. Например, при определенных условиях растворение металла в вершине трещины приостанавливается при протекании катодного тока. Если цепь тока разорвать, то растворение металла в трещине возобновляется. Рост быстро развивающихся трещин таким способом остановить не удается. Для получения катодного тока можно нанести на поверхность титана защитное покрытие из расходуемого металла, например цинка. Однако металлические (и органические) покрытия на титан наносить труднее, чем, например, на алюминий. Большинство попыток использования покрытий для предотвращения коррозионного растрескивания титана в морской воде было неудачным. [c.126]

Компоненты сплавов (около 59% используемого олова с медью (бронзы), медь и цинк (латунь), сурьма (баббит), цирконий (для атомных реакторов), титан (для турбин), ниобий (для сверхпроводников), свинец ( для припоев, легкий припой - 1/3 олова и 2/3 свинца по массе) для нанесения защитных покрытий на металлы (около 33% ), в том числе для производства белой жести, восстановитель ионов металлов, черновой анод при электролизе, сетки из олова - для отчистки металлических газов от паров ртути благодаря образованию амальгамы, в производстве фольги, для отливки деталей измерительных приборов, органных труб, посуды, художественных изделий, искусственный радиоактивный изотоп 8п (Т = 1759 суток) - источник у - излучения в у - спектроскопии. [c.74]

Разработаны также металлические биполярные электроды, анодная сторона которых защищена пленкообразующим металлом (например, титаном), на который нанесен активный слой, а катодная Сторона покрыта металлом или сплавом, удовлетворяющим требованиям к материалу для катода (Ге, Си, N1 и др.) [791. Предложена также конструкция биполярного электрода для электролизера с ртутным катодом для получения хлора [80]. Катодная, например стальная сторона, электрода электрически соединена с анодной стороной, защищенной титаном и покрытой активным слоем. [c.53]

Иопользование новых конструкционных материалов, таких, как алюминиевые аплавы, титан и его сплавы, взамен традиционных углеродистых сталей в значительной степени могло бы способствовать повышению технико-экономических показателей оборудования. Применение этих и других материалов в виде металлических покрытий углеродистой стали позволяет расширить диапазон свойств конструкционных материалов и увеличить долговечность оборудования. Конструкционный материал необходимо выбирать с учетом характера коррозионного разрушения оборудования в процессе его эксплуатации. [c.3]

Высокие антикоррозионные свойства сплавов титана позволяют их применять в морском судостроении и химическом машиностроении. Титан применяется также для раскисления и деазотирования й али. Ппбявт тнтяна к стали и цветным металлам улучшают их физико-химические свойства и сопротивление коррозии. Металлические детали, покрытые титаном, приобретают большую поверхностную прочность. [c.369]

ТИТАНИРОВАНИЕ — нанесение на поверхность металлических и неметаллических изделий покрытий из титана или диффузионное насыщение поверхности титаном. Повышает коррозионную стойкость изделий из желееоуглеродистых сплавов, латуни, цинка и др. металлов и сплавов. По отношению к железу титан является катодом и при незначительной пористости покрытия эффективно защищает сталь. Пористость титановых покрытий зависит от предварительной обработки поверхности и условий осаждения. При прочих равных условиях она уменьшается с ростом толщины покрытия. Т. осуществляют термическим испарением, диффузионным насыщением, газопламенным и плазменным напылением, термодис-соционным методом, электролитическим осаждением или плакированием. Термическое испарение титана в вакууме — наиболее часто используемый метод. Этим методом титановые покрытия значительной толщины (десятки и сотни микрометров) наносят на полосовую сталь и изделия различной конфигурации при сравнительно низкой т-ре поверхности ( 500° С). Для получения покрытия титан нагревают в вакууме (Ю " — 10 мм рт. ст.) до т-ры, обеспечивающей интенсивное его испарение ( 1900° С), после чего он осаждается на подогретую поверхность в виде однородного кристаллического слоя (см. также Вакуумные покрытия). На полированной стали такой слой представляет собой зеркальное декоративное покрытие, поверхность которого при небольшой толщине почти полностью повторяет ее рельеф. Термическое испарение титана в [c.571]

Еще до 19б0г Генри Б.Веер использовал титан в качестве анодной основы, поверхность которой была злектрояитлчески активирована покрытием из благородного металла группы платины /2/. Несколько позднее было разработано улучшенное покрытие из сплава платины 70%) и иридия (30%) /3/. В 1%5г. Г,Беер обнаружил большой электрокаталитический эффект при использовании для покрытия [c.5]

Тнтан и его сплавы находят все большее применение в совре-мен.чом машиностроении, авиастроении, судостроении, турбостроении, в производстве вооружения. Особенно ценен титан как материал для изготовления частей конструкций, работающих в напряженных условиях. Критерием пригодности таких материалов является отиошение их прочности к весу. Титан и его сплавы используют, когда требуется сочетание минимального веса с высокой прочностью, термической и коррозионной стойкостью. Так, они тнироко применяются для изготовления деталей самолетов, космических аппаратов, ракет, трубопроводов, котлоз высокого давления, для оборудования высокотемпературных процессов в химической и других отраслях промышленности. Одной из наиболее перспективных областей применения титана является судостроение, где решающее значение имеет высокая прочность нри малой плотности и высокая стойкость к коррозии и эрозии в морской воде. Сущестг енное значение имеет использование титана в виде листов для обшивки корпусов судов, литых деталей из титана, выдерживаюнтих длительное пребывание в морской воде, а также для покрытия изнутри смесительных барабанов, предназначенных для перемешивания агрессивных материалов и для других це.тен. В связи с дороговизной листового титана большой практический интерес для судостроительной, химической и других отраслей промышленности представляет применение титана в качестве плакировочного материала для изготовления биметаллических стальных листов. [c.274]

Перед осаждением металлических покрытий титан и его сплавы требуют особой подготовки. При этом юпользуют предложенный Л. И. Каданером метод предварительного образования на поверхности изделия пассивной пленки. При электроосаждении металлов из водных растворов электролита в титан легко диффундирует водород, что ухудщает механические свойства металла, особенно после серебрения, и часто вызывает отслаивание покрытия. Титан легко взаимодействует не только с кислородом, но и с азотом, серой, углеродом, галоидными соединениями при повыщенной температуре. Титан и его сплавы все более широко применяются как конструкционные материалы, и потому покрытие их другими металлами служит защитой от коррозии, а также обеспечивает изменение свойств в требуемом направлении (повышение износостойкости, термостойкости, электропроводимости, возможности пайки и т. п.). [c.204]

Едва ли удается найти такой состав богатых титаном сплавов, который позволил бы значительно повысить их высокотемпературное сопротивление окислению. Необходимо будет заняться изучением возможностей зашиты титана от окисления с по- 1 ць о п 1всрхностнь х покрытий. [c.298]

Углеродистая конструкционная сталь Легированная сталь Коррозионностопкая сталь Титан и его сплавы Пластмассовые покрытия Гумдшровапиые покрытия [c.128]

Для рабочих колес и других деталей проточной части насосов в ависи-мости от их назначения применяют различные материалы чугун и углеродистую сталь (нейтральные жидкости), хромистые и хромоникелевые стали (кислая вода), бро зу и цветные сплавы, хромоникслькремнистую сталь, ферроси-лид, титан, пластмассы, керамику, фарфор, графит, покрытия из резины, смолы, эмали и стекла (химически агрессивные и абразивные жидкости). Рабочие колеса насосов, предназначенных для откачки из нефтяных скважин жидкости со значительным (до 1%) содержанием механических примесей, изготовляют из полиамидной смолы. [c.197]

Из цветных металлов применяют алюминий, медь, никель, титан, 1,инк, олово, свинец, их сплавы. Используют также металлические защитные покрытия, наносимые различными пo oбavи электролитическим (гальванические покрытия), металлизацией (покрытие расплавленным металлом), плакированием (,1вухслойиые металлы), погружением (горячие покрытия) и др. Их применение ограничено, так как покрытия отличаются значительной пористостью. [c.283]

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]

Сплавы, обладающие более устойчивой пассивностью, особенно в присутствии ионов хлора, например нержавеющие хромоникелевые стали аустенитного класса, легированные молибденом, например сталь марки Х18Н12МЗТ, а также титан и хром обладают высокой стойкостью к щелевой коррозии. Благодаря высокой стойкости хрома можно рекомендовать хромовые покрытия для зацщты от щелевой коррозии. [c.207]

Особое внимание уделено новым методам подготовки поссрхностн металлоизделий перед нанесепнем покрытий, поным электролитам, используемы ири никетировЕнин, хромировании, цинковании н др, электролитам дли нанесения драгоценных, редких и амфотерных металлов, технологии осаждения сплавов и композиций, нанесению неметаллических неорганических покрытий на магний, титан, хром, алюминий, свинец, германий и другие металлы [c.2]

Электролиты 1—3 — растворы серпой кислоты В электролите 1 с копцектрапиен серной кислоты 180 г/л прн 80—100 С, /я =0,5 А/дм , /=80 100 В. т=(2- 8) ч анодные плепкн толщиной 0,8—2,5 мкм получаются плотными, блестящими, черного цвета Пленки толщинои 0 — 0.3 мкм, полученные в элект раните 2, с концентрацией серной кислоты 400 -/л прн 18—25 °С, А=1 А/дм /=30 П, т=10 мни. служат как подслой перед напесснием гальванического покрытия иа титан и его сплавы Электролит 3. серная кислота 350—400 г/л, соляная кислота 60—65 г/л используют при 40—50 С, Д=2-=-4 А/ды для получения толстых (20—40 мкм) анодных пленок Плотность тока ступенчато повышают через каждые 2—3 мин ка 0,5 А/дм до напряжения пробоя, после которого устанавливается указанная анодная плотность тока, при которой продолжают электролиз до получения пленки заданной толщины. [c.225]

Щелочные растворы применяют главным образом при нанесении покрытий на коррозионно стойкую сталь атюмнний титан, магний, различные неметаллы а также при необходимости осаждения многокомпонентных покрытий (сплавов) на основе никеля или кобальта (например никель кобальт-фосфорных или кобальт вольфрам фосфорных и других покрытий) При корректировании щелочные растворы могут работать длительное время благодаря наличию в их составе комплексообразователей (таких как лимоннокислый натрии и аммиак) Но в результате регулярного добавления гипофосфита в ванне >астет концентрация фосфитов Добавка хлористого никеля и аммиака увеличивает концентрацию хлористого аммония что нежелательно Так, в растворе при 8—9 следующего состава (г/л) хлористый никель 45 гипофосфит натрия 20 хлористый аммоний 45 лимоннокислый натрий 45 максимальная [c.24]

Оксидное анодизаци- онное Алюминий и его сплавы медь и ее сплавы магниевые сплавы титан и его сплавы Твердость покрытия на алюминии и его сплавах 28-44 НВ, электроизоляционные покрытия имеют пробивное напряжение до 600 В электрическая прочность возрастает при пропитке покрытия лаками эматале-вые пленки на алюминии и окисные на титане обладают износостойкими свойствами Защита от коррозии, придание электроизоляционных свойств получение светопоглощающей поверхности (медь), защита от задиров при трении (титан), грунты под окраску [c.373]

Это общее утверждение впрочем не означает, что сплавы со сте-хиометрической потерей материала от коррозии совершенно непригодны для изготовления заземлителей на станциях катодной защиты. Иногда в качестве материала для анодных заземлителей применяют даже железный лом кроме того, при электролитической обработке воды используют алюминиевые аноды (см. раздел 21.3). Цинковые сплавы находят применение как материал для анодов лри электролитическом травлении для удаления ржавчины, чтобы предотвратить образование гремучего хлорного газа на аноде. Для внутренней защиты резервуаров при очень низкой электропроводности содержащейся в них воды на магниевые протекторы иногда накладывают ток от внешнего источника с целью увеличить токоотдачу (в амперах) (см. раздел 21.1). По так называемому способу Кателько наряду с алюминиевыми анодами (протекторами) намеренно устанавливают медные, чтобы наряду с защитой от коррозии обеспечить также и предотвращение обрастания благодаря внедрению токсичных соединений меди в поверхностный слой. Впрочем, все такие области применения являются сугубо специальными. На практике число материалов, пригодных для изготовления анодных заземлителей, сравнительно ограничено. В основном могут применяться следующие материалы графит, магнетит, ферросилид с различными добавками, сплавы свинца с серебром, а также так называемые вентильные металлы с покрытиями из благородных металлов, например платины. Вентильными называют металлы с пассивными поверхностными слоями, не имеющими электронной проводимости и сохраняющими стойкость даже при очень положительных потенциалах, например титан, ниобий, тантал и вольфрам. [c.198]

Для водных сред, например для защиты подводных стальных конструкций и сооружений в прибрежном шельфе, а также для внутренней защиты резервуаров, тоже применяют в основном цилиндрические аноды, конструкция которых описана в разделе 8.5.1. Кроме таких материалов как графит, магнетит и ферросилид, дополнительно используют еще и аноды из сплавов свинца с серебром, а также платинированный титан, ниобий или тантал. Впрочем, такие аноды обычно выполняют не сплошными, а в форме труб. В конструкциях из сплавов свинца с серебром это делают ввиду большой массы анодов и сравнительно малой плотности анодного тока в случае платинированных вентильных металлов коррозионному износу и без того подвергается только платиновое покрытие. К тому же трубчатая форма позволяет получить большую площадь поверхности и тем самым больший анодный ток. На подсоединения анодоа из сплавов свинца с серебром распространяются рекомендации, приведенные в разделе 8.5.1. Однако можно припаивать кабель и непосредственно к материалу анодов при помощи мягкого припоя, если обеспечена особо эффективная разгрузка кабеля от растягивающих напряжений. В случае титана это невозможно. Такие аноды должны быть снабжены (в отдельных случаях тоже привариваемым) резьбовым соединением, изготовленным также из титана. В этом случае кабель свинчивается с кабельным наконечником, который тоже может быть изготовлен из титана. Все соединение окончательно заливается литой смолой. Иногда и всю трубу заполняют подходящей заливочной массой. Ввиду плохой электропроводности титана целесообразно в случае сравнительно длинных анодов с большой нагрузкой осуществлять подвод тока параллельно на обоих концах. [c.210]

Помимо наиболее распространенных способов получения ПТА (гальванического нанесения слоя платины и наварки платиновой фольги на поверхность титанового анода), предложены другие разнообразные методы. ПТА можно подучать нанесением на титан платины диффузионной сваркой в вакууме, напылением расплавленного металла, конденсацией паров платины на титане, помещенном в вакуумной камере [1631, холодной прокаткой титана с листовой платиной с последующей термообработкой в инертной атмосфере или вакууме при 600—1000 °С [164J, покрытием титана платиной или металлами - платиновой группы методом взрыва [165[, методами порошковой металлургии, при получении металлокерамических электродов, в состав которых входят металлы платииовой группы [166), или нанесением их на поверхность в виде тонкого слоя [167]. Применяют нанесение солей платиновых металлов на титан в виде растворов их солей или пасты с последующим термическим разложением их [16Я] и образованием активного слоя, содержащего платиновые металлы, их окислы или смешанные окислы платиновых металлов с окислами неблагородных металлов. Окисные слои платиповых. металлов могут быть получены па поверхности электрода нанесениел гальваническим или каким-либо другим способом тонкого слоя платинового металла или его сплава с последующим его окислением. [c.175]

Титан обладает высокой коррозионной стойкостью, приближаясь в этом отношении к благородным металлам, поэтому получение титановых покрытий является важным для современной техники. Титан не корродирует в различных атмосферных условиях, особенно высокую коррозионную устойчивость титан и его сплавы проявляют к морской воде и морскому воздуху. Устойчив титан в азотной кислоте различной концентрации, кроме дымящей, разбавленных серной, уксусной, молочной кислотах и царской водке . Высокая коррозионная устойчивость обусловлена быстрым образованием тонкой (30—40А), но прочной окисной пленки из рутила (Т10г), поэтому коррозионной стойкостью титан обладает только в средах, которые либо не разрушают эту пленку, либо способствуют ее образованию. [c.60]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология