Коррозия титана при высоких температурах

Благодаря исключительно высокому сопротивлению коррозии титан — прекрасный материал для изготовления химической аппаратуры. Но главное свойство титана, способствующее все большему его применению в современной технике, — высокая жаростойкость как самого титана, так и его сплавов с алюминием и другими металлами. Кроме того, эти сплавы обладают жаропрочностью— способностью сохранять высокие механические свойства ири повышенных температурах. Все это делает сплавы титана весьма ценными материалами для самолето- и ракетостроения. [c.649]

Легирование титаном или ниобием. Легирование аустенитных сплавов небольшими количествами элементов, обладающих большим сродством к углероду, чем хром, предотвращает диффузию углерода к границам зерен. Уже имеющийся здесь углерод взаимодействует с титаном или ниобием, а не с хромом. Сплавы такого рода называют стабилизированными (например, марки 321, 347, 348). Они не проявляют заметной склонности к межкристаллитной коррозии после сварки или нагрева до температур сенсибилизации. Наилучшей стойкости к межкристаллитной коррозии при нагреве сплава до температур, близких к 675 °С, достигают в результате предварительной стабилизирующей термической обработки в течение нескольких часов при 900 °С [14, 19]. Эта обработка эффективно способствует переходу имеющегося углерода в стабильные карбиды при температурах, при которых растворимость углерода в сплаве ниже, чем при обычно более высокой температуре закалки. [c.307]

Этот Процесс весьма неприятен, так как при умеренно высоких температурах, при которых резины из фторкаучуков еще сохраняют свои эластические свойства и могут длительно эксплуатироваться, находящийся в контакте с ними металл (особенно титан и алюминий) подвергаются сильной коррозии под действием фтористого водорода. [c.506]

Взаимодействие металлов с азотом протекает более медленно и при более высокой температуре. Так, цирконий реагирует с ним выше 900°. Коррозия циркония при этих температурах протекает быстрее в воздушной атмосфере, чем в атмосфере чистого кислорода или азота. Можно предполагать, что образующаяся в этом случае окисно-нитридная пленка имеет дефектную структуру с кислородными вакансиями, вследствие чего облегчается диффузия кислорода. При нагревании на воздухе гафний ведет себя так же, как и цирконий, однако скорость проникновения кислорода в гафний ниже, чем в цирконий. При 1200° компактный титан загорается на воздухе и в атмосфере азота. Это характерно только для немногих элементов. Стружка и порошки титана, циркония и гафния более активны, чем компактные металлы, обладают пирофорными свойствами, легко загораются. При горении порошков циркония развивается исключительно высокая температура. Циркониевая пыль с размерами частиц менее 10 мкм способна на воздухе взрываться. [c.212]

Компоненты таллового масла при высокой температуре агрессивны по отношению к материалу оборудования. Продукты коррозии могут оказать каталитическое действие на термическое разложение компонентов таллового масла, они загрязняют продукты ректификации и снижают их цветность. Менее всего на свойства жирных кислот влияет титан. При температуре [c.125]

До температуры ЗОО С при взаимодействии водородсодержащих сред используют стали 20 и ЗОХМА. При более высоких температурах нужно при-меня гь стали, легированные хромом, титаном, ванадием и др. Эти элементы дают карбиды, повышающие сопротивляемость стали обезуглероживанию. Для предотвращения водородной коррозии содержание хрома должно быть выше 6%, титана - 5С, ванадия 4С (С - содержание углерода). [c.20]

Ножевой коррозии могут быть подвержены и нержавеющие стали, содержащие титан и ниобий. Это связано с тем, что в узкой околошовной зоне, нагретой до высокой температуры (около 1300°С), карбиды титана, ниобия и хрома переходят в раствор, а при быстром охлаждении вследствие контакта с ненагретым металлом не [c.102]

Известно, что титан при низких концентрациях соляной кислоты (до 6%) и комнатной температуре находится в устойчивом пассивном состоянии. При анодной защите титана можно использовать более концентрированную кислоту и высокую температуру. Так, в 10—15%-ной соляной кислоте анодная защита эффективна при 100°С, в 20—30%-ной соляной кислоте — при 50—60°С, а в концентрированной соляной кислоте (37 %-ной) — при 60°С. В этих условиях скорость коррозии титана колеблется в интервале 0,02—0,5 г/(м -сут), что соответствует максимальной потере толщины слоя титана приблизительно 0,06 мм/год. Анодная защита сосудов из титана желательна тогда, когда они полностью заполнены соляной кислотой, в противном случае выще ватерлинии идет коррозия. Правда, для защиты титана в газовой фазе предложено использовать [c.64]

Химическая коррозия наблюдается при действии на металл сухих газов, главным образом при высоких температурах (например, в двигателях внутреннего сгорания, газовых турбинах, аппаратуре синтеза аммиака идр.), а также при воздействии на металл некоторых неэлектролитов. Например, жидкий бром химически воздействуя при обычной температуре на металлы, разрушает углеродистые стали и даже титан. Расплавленная сера реагирует почти со всеми металлами, особенно сильно разъедая мель, олово, свинец. Высокую коррозийную активность сообщают нефтепродуктам растворенные в них сернистые соединения, особенно сероводород. При попадании в неэлектролиты воды значительно активизируется действие находящихся в них примесей, прп этом изменяется механизм коррозионного процесса (химическая коррозия переходит в электрохимическую). [c.357]

Химическая коррозия вызывается непосредственным действием на металл агрессивной среды. Чаще всего такой средой являются сухие газы, соприкасающиеся с металлом при высоких температурах (например, в двигателях внутреннего сгорания, газовых турбинах, аппаратуре синтеза аммиака и др.), а также некоторые неэлектролиты (вещества, не проводящие электрический ток). Например, жидкий бром, химически воздействуя при обычной температуре на металлы, разрушает углеродистые стали и даже титан. Расплавленная сера реагирует почти со всеми металлами, особенно сильно разъедает медь, олово, свинец. [c.53]

При использовании меди или медной футеровки основная опасность заключается в возможном окислении меди при высоких температурах кислородом воздуха (газовая коррозия) титан при соприкосновении с концентрированной азотной кислотой может вызвать ее взрыв. [c.131]

Коррозионные процессы протекают в самых различных средах в атмосфере, морской и речной воде, почве, при воздействии газов, высокой температуры, кислот, щелочей и т. д. Поэтому одной из первостепенных задач снижения потерь металлов и сплавов от коррозии является применение новых металлических (титан, молибден, тантал и др.) и неметаллических материалов, стойких к воздействию агрессивных сред, высоким температурам, давлению. [c.8]

Различные металлы по-разному сопротивляются коррозии. Такие металлы, как хром, молибден, никель, титан, являются коррозионностойкими. Применение сталей, легированных этими металлами, само по себе уже является способом борьбы с коррозией, особенно в области высоких температур. [c.51]

Другим способом снижения потерь металлов и сплавов от коррозии является применение новых металлических (титан, молибден, тантал и др.) и неметаллических материалов, стойких к воздействию агрессивных среды, высоких температур и давления. [c.7]

Коррозионная стойкость титана в растворах галогенидов значительно выше, чем нержавеющих сталей и сплавов на никелевой основе. Почти во всех хлоридах, бромидах и иодидах титан стоек к общей коррозии в концентрированных растворах вплоть до насыщенных при достаточно высоких температурах (см. табл. 3.3). [c.110]

Титан отличается высокой коррозионной стойкостью в ряде агрессивных сред, особенно в окисли 1ельных и хлорсодержащих. Так, тнтан стоек в азотной кислоте во всем интервале ее концентраций начиная с красной дымящейся при температурах до 100 °С, В условиях более высоких температур в чистой азотной кислоте развивается интенсивная коррозия. Присутствие иоиов хлора в окислительном растворе, например в случае РеС1з или СиСЬ, обусловливает вошнкиовенне при температу-ре кипения наряду с равномерной коррозией также и точечной. В средах, [c.248]

Иногда пытаются использовать титан в средах, в которых он не обладает достаточной коррозионной стойкостью, а именно — для изготовления оборудования, контактирующего с растворами соляной и серной кислот повышенных концентраций и при высокой температуре. Известно, что в отсутствие пассива-торов титан обладает удовлетворительной стойкостью при комнатной температуре при концентрациях кислот, не превышающих 5%, а в подкисленных растворах солей этот допустимый порог еще ниже. Так, через 6 месяцев эксплуатации вышел из строя вследствие интенсивной коррозии выпарной аппарат для упарки подкисленных (3%-ная НС1) растворов СаСЬ при 140 °С. [c.262]

Иридиевые покрытия имеют оловян-но-белый цвет, температура плавления 2440°С, электропроводность в 3,3 раза, а теплопроводность в 5 раз ниже, чем серебряных. Иридиевые покрытия устойчивы в минеральных и органических кислотах, нашли применение для защиты от коррозии при высоких температурах (выше 800°С) таких металлов, как медь, никель, титан, молибден и их сплавы. [c.190]

Защита металла от коррозии путем его легирования другими металлами, такими, как хром, молибден, никель, титан и др., а также для борьбы с коррозией при высоких температурах находит широкое применение в нефтехимической промышленности. Так, например, хромоникелевая сталь 0Х18Н9, 1Х18Н9 и 1Х18Н9Т обладает высокой устойчивостью против коррозии во влажном и сухом сернистом ангидриде при температуре выше 300° С в высокотемпературных участках трубопроводов установок, перерабатывающих нефтепродукты (содержащие нафтеновые кислоты), в растворах соляной кислоты низкой концентрации (до 3,5%), в сухом хлористом водороде до температуры 250° С, в серной кислоте низкой концентрации (до 5%) и в растворах сернокислого алюминия при нормальной температуре. [c.67]

Для изготовления машин, аппаратов, трубопроводов, запорной и крепежной арматуры, работающих под высоким давлением, применяют высококачественные легированные стали, содержащие хром, никель, вольфрам, ванадий, титан и др. Для аппаратов, работающих под высоким давлением, применяют в основном хромоникелевую, хромованадиевую и молибденовую стали. Хромоникелевые стали (20ХН, 50ХН, 12ХНЗ и др.) идут на изготовление аппаратов и машин, работающих под высоким давлением и при высоких температурах (колонны синтеза и их насадки, цилиндры высокого давления газовых компрессоров и др.). Эти стали обладают повышенной стойкостью к водородной и карбонильной коррозии. [c.93]

Однако незначительное повышение температуры усиливает коррозию даже в 1%-ном растворе серной кислоты. Скорость коррозии при комнатной температуре в фосфорной кислоте невелика, если концентрация ее не превышает 30%. Титан обладает особенно высокой стойкостью в азотной кислоте. При гемнературе кипения титан устойчив в кислоте с концентрацией до 65%. Белая дымящая кислота любой концентрации не действует на титан ни при каких температурах. [c.192]

Химическая неоднородность зерен и их границ может привести к интенсивной избирательной коррозии границ зерен. Межкристаллитной коррозии в среде конденсата подвержена, в частности, аустенитная сталь 1Х14Н14В2М (ЭИ2157) лри высокой температуре. В процессе эксплуатации этой стали наблюдается диффузия углерода и хрома из тела зерна к его границам с образованием сетки карбидов по границе зерна. Скорость диффузии углерода значительно превышает скорость диффузии хрома, поэтому около границ зерен в связи с недостатком свободного хрома, входящего в твердый раствор и расходующегося 1на образование карбидов, структура стали становится ферритной. Эти участки интенсивно корродируют (рис. 2-30). Менее склонна к межкристаллитной коррозии в паровой и газовой среде сталь 1Х18НГ2Т, у которой углерод связывается не с хромом, а с титаном, оказывающим стабилизирующее действие. Аналогично титану влияет ниобий. [c.73]

При высоких температурах углерод с поверхности стали выгорает, нроисходит так называемая газовая коррозия и прочность обезуглороженной стали понижается. Если же к стали добавить хром, титан или некоторые другие металлы, то такой сплав приобретает жаростойкость, т. е. способность хорошо противостоять при высокой температуре окислению, так как при высокой температуре на его поверхности образуется плотная тугоплавкая пленка окислов этих металлов, защищающая сталь от газовой коррозии. [c.173]

Титан, вольфрам и молибден в небольших количествах действуют аналогично хрому. Так, вольфрамовая сталь (0,53% углерода, 0,55% хрома и 1,5% вольфрама) стойка против водородной коррозии. Хромоникелевые стали, содержащие 2,5% вольфрама, могут выдерживать давление водорода до 1000 бар (нри 550 °С). Состав и свойства сталей, применяемых специально для изготовления аппаратов, работающих при высоких температурах под давлением водорода, приведены в книге omingsa (см. Приложение VI). [c.24]

Металлический цирконий, т. пл. 1855 15°, подобно титану, довольно тверд и устойчив к коррозии по внешнему виду он напо.ми-нает нержавеющую сталь. Его получают по методу Кролля (стр. 208). Металлический гафний, т. пл. 2222+30°, похож на цирконий. Подобно титану, они почти не поддаются действию кислот и лучше всего растворяются в НР образующиеся при этом анионные фторид-ные комплексы важны для стабилизации раствора. При высокой температуре цирконий горит на воздухе, причем с азотом он реагирует быстрее, чем с кислородом, и при этом образуется смесь нитрида, окиси и оксонитрида Zr.jONo. [c.339]

Представляется перспективным исполь зование теплообменной, ректификационной и другой аппаратуры из новых металлов и сплавов, обладающих повышенной стойкостью к коррозии, вызываемой соляной кислотой и другими соединениями, диссоциирующими в воде с образованием хлор-ионов [6]. Большой интерес представляет технически чистый титан и различные сплавы на его основе. Лабораторные испытания технически чистого титана марки ВТ 1-1 и наиболее распространенных его сплавов 0Т4 и ВТБ показали высокую стойкость в кислом дихлорэтане, хлорексе и формале не только при обычной, но и при высокой температуре (табл. 18.10). В нагретом до 100°С этиленхлоргидрине с кислотностью 1% титан ВТ1 и сплав 0Т4 также одазались стойкими, [c.350]

При комнатной температуре стойкость титана против коррозии в 5—10%-ном растворе серной кислоты можно считать высокой (скорость коррозии не превышает 0,025 мм год). Однако уже незначительное новышение температуры усиливает коррозию даже в 1 %-ном растворе серной кислоты. Скорость коррозии нри комнатной температуре в фосфорной кислоте невелика, если концентрация ее не превышает30%. Титан обладает особенно высокой стойкостью в азотной кислоте. При температуре кипения титан устойчив в кислоте 6 концентрацией до 65%. Белая дымящая кислота любой концентрации не действует на титан ни при каких температурах. В царской водке титан совершенно устойчив при комнатной температуре. Хрощовая и сернистая кислоты не оказывают коррозионного воздей- ствия на титан. [c.226]

Сплав 4207 обладает значительно более высокой устойчивостью к щелевой коррозии, чем титан. При 120°С сплав был устойчив во всех исследованных растворах. Когда же при более высокой температуре щелевая коррозия и начиналась, то в боль-щей части растворов отмечались только ее начальные стадии. Щелевая коррозия средней интенсивности наблюдалась только в растворах Li I и Mg b (см. рис. 4.23). [c.142]

Титан является наиболее распространенным конструкционным материалом после стали, алюминия и магния. Он обладает рядом ценных свойств малой плотностью, высокой прочностью и коррозионной стойкостью, однако его получение в настоящее время является сравнительно новым делом. При соединении титана лучпше результаты дает аргонодуговая сварка. Титан можно сваривать бронзой, осуществляя нагрев несколькими способами, в том числе газовым пламенем с небольшим избытком ацетилена. Перед сваркой поверхность кромок должна быть тщательно очищена. Тптан хорошо сплавляется также и с твердыми припоями, в качестве которых применяют сплавы на основе серебра необходимо, однако, учитывать, что излишнее расплавление припоя повьппает хрупкость соединения. Во избежание хрупкости металла вследствие поглощения кислорода, азота п водорода сварку титана следует проводить с применением флюса. Технические флюсы содержат 30—70% KHFj, 20—30% КС1 и 1—20% БаЙг при высоких температурах хлориды могут вызывать коррозию шва вследствие появления в нем термических напряжений, поэтому получение хороших результатов во многом зависит от квалификации сварщика. [c.596]

Анализ кристаллической структуры защитных пленок в связи со скоростью их роста указывает на то, что диффузия внутрь истинных окислов и сквозь них происходит медленнее, чем через гидратированные окислы и гидроокиси [4]. Кроме того, с кинетической точки зрения окислы менее растворимы но сравнению с их гидратированными аналогами. Эти факты приводят к выводу, что удовлетворительную устойчивость к коррозии можно ожидать у металлов, легче образующих окисные, чем гидроокисные пленки многие факты, несомненно, подтверждают эту гипотезу. В случае чистых металлов максимальной пассивностью обладают те элементы (титан, цирконий, хром и т. д.), окислы которых в противоположность их гидроокисям устойчивы, тогда как отсутствие пассивности у натрия, кальция и т. д. связано с образованием устойчивых гидроокисей, а не окислов. Еще одно доказательство в пользу этой гипотезы представляет поведение металлов в воде при температурах выще 200 , ибо, за исключением алюминия, защитные свойства при высокой температуре всех неблагородных металлов, стойких к коррозии, обусловлены окисными пленками, а не пленками гидратированной окиси или гидроокиси. Растворимость поверхностных пленок связана с их кристаллической структурой чем компактнее упаковка (в изодесмической структуре), тем выщестабильность. Так как кристаллическая структура в первую очередь зависит от заряда и размера ионов, устойчивость различных окислов и гидроокисей следует связать с этими факторами. [c.446]