Коррозионные свойства циркония

Технический цирконий, применяемый преимущественно в качестве коррозионностойкого материала в химической промышленности [45], содержит до 2,5 % гафния, который трудно поддается отделению из-за сходства химических свойств циркония и гафния. Эта примесь не оказывает заметного влияния на коррозионные свойства циркония. Чистый металл с малым содержанием гафния (< 0,02 %) обладает малым Охватом тепловых нейтронов, что делает его особенно пригодным мя использования в ядерной энергетике. [c.379]

Сводные таблицы по коррозионным свойствам циркония приведены на стр. 446 (табл. 7.5) и 447 (табл. 7.6). Скорости коррозии циркония и других металлов сравниваются в табл. 7.7 (стр. 448) и 7.8 (стр. 451). [c.445]

Коррозионные свойства циркония [c.115]

Ниобий. Ниобий стоек в кислотах и растворах солей и в этом отношении его коррозионные свойства аналогичны свойствам тантала и циркония. Имеются некоторые исключения. Как следует из табл. 62, ниобий и цирконий обладают примерно одинаковой стойкостью в [c.161]

Гафний сочетает достаточно большое сечение захвата с хорошими механическими и коррозионными свойствами Кроме того, он не выгорает под действием излучения, что делает его важным компонентом современных поглотителей нейтронов Цирконий служит хорошим модификатором при производстве стали, повышающим предел прочности и улучшающим свариваемость В быстрорежущ х сталях цирконием можно частично заменить вольфрам Некоторые марки стали содержат до 1 % 2г [c.18]

Амбарцумян Р. С. и др. Механические свойства и коррозионная стойкость циркония и его сплавов в воде, паре и газах при повышенных температурах. Доклад на Второй международной конференции Организации Объединенных Наций по применению атомной энергии в мирных целях. [c.149]

Исследования механических и коррозионных свойств сплавов гафния с цирконием при высоких температурах показали относительно высокую стойкость сплавов с содержанием циркония до 30% [85]. Эти сплавы перспективны для использования в воде при температурах до 350° С они намного дешевле чистого гафния. [c.13]

Поэтому перед аналитиками поставлены серьезные задачи по изысканию надежных и быстрых методов определения макро- и микроколичеств циркония, а также методов определения примесей и легирующих компонентов, оказывающих большое влияние на физические, механические свойства и коррозионную устойчивость циркония. Особенпо сильное влияние на свойства циркония оказывает гафний. Величина поперечного сечения захвата тепловых нейтронов у циркония в значительной степени зависит от содержания гафния, обладающего большим сечением захвата (с = П5 барн). Присутствие в цирконии 1—2% гафния увеличивает поперечник захвата с [c.303]

Известно, что на механические свойства и коррозионную устойчивость циркония влияют примеси, особенно газы. Поэтому большое внимание в последнее время уделялось разработке прецизионных методов определения N. О, Н и С в металлическом цирконии. [c.319]

Цирконий соответственпо строению электронной оболочки н, следовательно, своему месту в периодической системе элементов Д. И. Менделеева является аналогом титана в физико-химическом отношении. Для металла циркония это выражается в подобии его титану в отношении физических, механических, технологических, коррозионных свойств и характера образуемых сплавов. Особенность циркония — низкое сечение захвата тепловых нейтронов — в сочетании с высокими конструкционными и коррозионными свойствами, тугоплавкостью сделала его очень ценным металлом в некоторых отраслях иромышленности. Поэтому в последние 15—20 лет происходит широкое освоение циркония разработка методов получения и осуществление производства циркония высокой чистоты, детальное исследование его свойств и сплавов. [c.3]

Настоящая работа была предпринята с целью изучения части тройной системы цирконий — алюминий — хром, прилегающей к циркониевому углу. В задачу настоящего исследования входило главным образом определение границ - и а-твердых растворов и изучение некоторых их свойств для того, чтобы выяснить возможность получения сплавов на основе цирконий — алюминий — хром, обладающих хорошими коррозионными свойствами и высокими прочностными свойствами при повышенных температурах. При выборе алюминия и хрома в качестве компонентов сплава принималось во внимание их сравнительно небольшое поперечное сечение захвата тепловых нейтронов. [c.23]

Испытанию на коррозионную стойкость в воде при 350° подвергались образцы сплавов, закаленные с 1200°, микроструктура которых состоит из -твердого раствора. Испытания продолжались 132 часа. Результаты испытаний представлены в табл. 1, из которой видно, что алюминий и хром не улучшают коррозионной стойкости циркония в воде при 350°. Увеличение содержания легирующих добавок заметно снижает степень коррозии. Белая окисная пленка, которая образовалась в процессе коррозии, не обладает защитными свойствами. [c.28]

Сплавы циркония с ниобием и ванадием тех же составов, на которых изучали коррозионные свойства в воде при 350°, были подвергнуты испытанию на стойкость против окисления на воздухе при температуре 650° с выдержкой до 32 час. В серию сплавов для испытаний был включен образец нелегированного циркония. Оценка окисляемости образцов производилась по привесу образца на единицу его первоначальной поверхности. В табл. 2 представлены результаты окисления тройных сплавов циркония на воздухе при 650°. [c.92]

Нелегированный цирконий высокой чистоты обладает хорошей коррозионной стойкостью в воде высоких параметров, но мало прочен и довольно дорог. Известно, что небольшие добавки таких металлов, как КЬ, Сг, 5п, Мо, позволяют существенно повысить прочностные свойства циркония и одновременно парализовать вредное влияние таких примесей, как азот, кислород и углерод, которые присутствуют в цирконии и сильно снижают его коррозионную стойкость в воде высоких параметров. Коррозионная стойкость сплавов, содержащих до 15 вес.% МЬ +Ре, д изучалась в пароводяной [c.122]

Испытания на коррозионную стойкость сплавов в среде СОг при температуре 500° и давлении 20 атм, данные по которым приведены в табл. 2, показали, что за время испытаний 500 час. все сплавы, по сравнению с нелегированным цирконием, обладают более высокими коррозионными свойствами. Лучшим по коррозионной стойкости является сплав Zr + 0,25 вес.% Nb+ 0,75 вес.% Fe-t-0,2 вес.% Си, его привес за 500 час. составил 6,90 Г/м . [c.129]

Результаты коррозионных испытаний в воде свидетельствуют о том, что железо и олово благоприятно влияют на коррозионную устойчивость циркония, при температуре 350° и давлении 168 атм в течение 3650 час. привес большинства сплавов составляет до 10 г/лг . Окисная пленка сплавов после коррозии имеет черно-синий цвет и обладает защитными свойствами. Повышение температуры коррозионных испытаний до 400° в течение 500 час. приводит к незначительному увеличению привеса. Цвет и характер окисной пленки практически меняются мало. Из сопоставления результатов по жаростойкости сплавов при 650° установлено, что легирование с преобладанием железа благоприятно влияет на стойкость против окисления на воздухе при 650°. В сплавах, где содержание олова больше, чем железа, привес сплава больший, окисная пленка имеет белый цвет и легко отслаивается. [c.137]

Образцы сплавов в форме цилиндриков испытывали на коррозию в воде при 350° и давлении 168 атм. Результаты испытаний представлены в табл. 1. Несмотря на некоторый разброс экспериментальных точек принес сплавов увеличивается почти линейно с возрастанием легирующих добавок. Так, в сплавах с соотношением Мо Си = 3 1 удовлетворительную стойкость против коррозии в воде при 350° за 9000 час. имеют сплавы, легированные до 0,6% добавок. Привес этих сплавов составляет до 60 г/м . Окисная пленка, которая образовалась в первый период испытания, сохраняет защитные свойства до конца испытания. Увеличение содержания молибдена и меди до 1,5% приводит к ускоренной коррозии. Привес сплавов в этом случае увеличивается до 552 г/м . Окисная пленка этих сплавов имеет белый цвет и легко отслаивается от матрицы. Подобная зависимость наблюдается в сплавах, легированных с соотношением Мо Си=1 1. Как видно из данных табл. 1, удовлетворительную стойкость против коррозий имеют сплавы, содержащие до 0,6% добавок. В сплавах с соотношением легирующих добавок Мо Си = = 1 3 удовлетворительную коррозионную стойкость имеют сплавы, содержащие до 1,0% добавок. Привес в этом случае составляет от 23 до 44 г/м" за 9000 час. Окисная пленка имеет черно-синий цвет и на ее поверхности не наблюдается видимых очагов коррозии. Необходимо указать, что литературные данные также подтверждают благоприятное влияние меди на коррозионную стойкость циркония [4]. Но, как будет [c.142]

Высокая температура плавления циркония в сочетании с высокой коррозионной стойкостью и рядом других благоприятных свойств делают этот металл весьма ценным конструкционным материалом. Недостатком циркония являются низкие прочностные свойства, особенно при повышенных температурах. Повышение прочности при высоких температурах можно достигнуть путем легирования. Хорошим упрочнителем циркония является молибден, но было установлено, что увеличение содержания молибдена в сплавах циркония снижает их коррозионные свойства [1, 2]. Никель является элементом, улучшающим коррозионную стойкость циркония и не ухудшающим при этом его прочностные свойства [3]. Нам [c.195]

КОРРОЗИОННЫЕ СВОЙСТВА СПЛАВОВ ЦИРКОНИЙ —МОЛИБДЕН — НИОБИЙ [c.204]

Исследователи, занимавшиеся изучением жаростойкости двойных сплавов циркония с ниобием или молибденом, также отмечают неблагоприятное действие этих элементов на цирконий [1, 2], причем худшими коррозионными свойствами отличаются сплавы с 5% N5 или Мо. [c.206]

По данным изучения коррозионных свойств сплавов тройной системы цирконий — ниобий — молибден были определены составы двух наиболее коррозионностойких сплавов Zr + 0,80% Nb+0,20% Mo и Zr + 50% Nb+50% Mo. Настоящее иоследование имело своей целью выяснение влияния олова, хрома и кремния на коррозионные и механические свойства указанных тройных сплавов, а также на сплав циркония с 0,50% Nb + 0,20% Мо. Олово и хром были выбраны в качестве легирующих добавок, так как известна их благоприятное влияние на коррозионные и прочностные свойства циркония [I], Выбор кремния был основан на том факте, что добавки его до 1,75% к титану сильно повышают жаростойкость титана при 800 и 1000° [2]. Легирующие добавки олова, хрома и кремния вводились в тройные сплавы в небольших количествах [c.208]

Особым коррозионным свойством циркония является его стойкость в щелочах всех концентраций при температурах вплоть до температуры кипения. Он стоек также в расплаве гидроксида натрия. В этом отношении он отличается от тантала и, в меньшей степени, от титана, которые разрушаются под воздействием горячих щелочей. Цирконий стоек в соляной и азотной кислотах любой концентрации и в растворах серной кислоты с содержанием H2SO4 < 70 % вплоть до температур кипения этих сред. В НС1 и подобных средах оптимальной стойкостью обладает металл с низким содержанием углерода (<0,06 %). В кипящей 20 % НС1 после определенного времени выдержки наблюдается резкое возрастание скорости коррозии конечная скорость составляет обычно менее 0,11 мм/год [461. Цирконий не стоек в окислительных растворах хлоридов металлов (например, в растворах РеС1з наблюдается питтинг), а также в HF и кремнефтористоводородной кислоте. [c.379]

Проведено изучение механических и коррозионных свойств циркониевых оплавов, содержащих 0,3—2 вес.% ниобия и иикеля при соотноше-1ШИ компонентов 1 2 и 2 1. Состав исследованных сплавов приведен Б табл. 1. Для приготовления сплавов были использованы йодидный цирконий (99,6%), ниобий (98,5%), содержащий 1% тантала, никель электролитический катодный, переплавленный в вакууме. Сплавы выплавляли в дуговой печи с вольфрамовым электродом, для получения однородных слитков их переплавляли 4—5 раз. Параллельно исследовали нелегированный цирконий. В табл. 1 приведены результаты хими- [c.237]

ВЛИЯНИЕ ЖЕЛЕЗА, МЕДИ И ХРОМА НА МЕХАНИЧЕСКИЕ И КОРРОЗИОННЫЕ СВОЙСТВА СПЛАВОВ ЦИРКОНИЙ - НИКЕЛЬ—НИОБИЙ [c.241]

Исследование коррозионных свойств сплавов в воде при 350° и 170 атм в течение 4000 час. показало, что только для сплавов, богатых никелем, системы цирконий—ниобий —никель можно добиться улучшения коррозионной стойкости путем легирования их 0,3 вес.% меди или хрома. [c.245]

Исследование коррозионных свойств сплавов в углекислом газе при 500° и 20 атм. в течение 500 час. показало, что ни один из сплавов не обнаружил лучшей стойкости, чем нелегированный цирконий. [c.245]

Интересное коррозионное свойство циркония —его стойкость в растворах щелочей всех концентраций при температурах вплоть до кипения. Он также стоек в расплавленном NaOH. В этом отношении он отличается от Та и в меньшей степени от Ti, которые корродируют в горячих щелочах. Цирконий стоек в соляной и азотной кислотах всех концентраций и в H2SO4 <70% вплоть до температур кипения. Для хорошей стойкости в НС1 и подобных средах в металле должно быть низкое содержание углерода (<0,06%). В кипящей 20%-ной НС1 наблюдается резкое изменение скорости коррозии после определенного времени выдержки. Конечная скорость, которая выше начальной, обычно менее 0,114 мм год 1111. [c.300]

Стандартный потенциал циркония —1 53 В. Полз чение циркониевых иокрытнй иредставчяет значительный интерес кз за их высоких анти коррозионных свойств [13, 36, 37] [c.155]

С целью повышения коррозионных и прочностных свойств циркония его легируют различными элементами. Сплавы ЫЬ — 2г (3,7% МЬ), 2г —Си (0,7% Си) обладают высоким пределом прочности, а сплав, называемый циркалой-2, содержащий 1,57о N1, коррозионно-устойчив и применяется в атомных реакторах. [c.185]

В связи с подбором конструкционных материалов для крем-нийорганических производств исследовано электрохимическое и коррозионное поведение циркония в безводных и водных растворах спиртов [200, 367, 1079, 652, 25]. В безводных спиртах в присутствии НС1 цирконий растворяется легче, чем в воде. Предполагается, что защитные свойства возникающих в данных условиях хлоридных пассивирующих слоев хуже защитных свойств окисных слоев, образующихся в водных растворах. Коррозия протекает по электрохимическому механизму с водородной деполяризацией, на поверхности циркония образуется черный порошок гидрида, в раствор переходят соединения типа l4 nZr(0R) (в случае спиртовых растворителей). [c.116]

Цирконий обладает повышенной коррозионной устойчивостью. В соляной кислоте лучшими по сравнению с цирконием коррозионными свойствами обладают лишь тантал и благородные металллы, но в щелочной среде устойчивость циркония превышает устойчивость тантала, титана и нержавеющей стали. По-видимому, цирконий — единственный металл, стойкий в щелочах, содержащих аммиак. В целом по коррозионной стойкости в кислотах и водных средах цирконий занимает второе место в ряду редких металлов (после тантала). Однако в условиях, переменной работы в кислых и щелочных средах цирконий сравним только с драгоценными металлами. По стойкости в расплавленной щелочи цирконий превосходит титан, он более устойчив также в Н3РО4 и органических кислотах. При 60° С в 5%-ной НС1 потери за год составили нержавеющая сталь [c.19]

Гафний — по своим электрохимическим и коррозионным свойствам довольно близок к цирконию. Поскольку гафний—металл гораздо менее доступный, чем цирконий, вопрос о практическом применении гафния как конструкционного материала еще не очень ясен. Поэтому коррозионноэлектрохимические свойства гафния изучены еще недостаточно. Правда уже известно, хотя еще недостаточно проверено, что в 75 %-ной Н2504 при температуре кипения гафний более стоек, чем цирконий, приближаясь в этих [c.257]

В атомной энергетике цирконий б Jaгoдapя высоким коррозионным свойствам, малому поперечному сечению захвата тепловых нейтронов, хорошим механическим свойствам и высокой жаропрочности используют для оболочек тепловыделяющих элементов (твэлов). [c.259]

Цирконий по своим свойствам близок к титану, и технология его получения аналогична технологии получения титана (метод Кролля) [60]. Склонность циркония к поглощению азота и кислорода затрудняет процесс его получения, а поглощение им водорода ограничивает сферу его применения. В результате поглощения газов механические свойства циркония, а также его стойкость в воде высокой чистоты под давлением ухудшаются. Цирконий отличается чрезвычайно высокой пластичностью и коррозионной стойкостью. Он применяется в химической промышленности сплав циркалой используется для защитных оболочек в атомных энергетических установках (учитывается его стойкость в воде под давлением, высокая жаропрочность, а также малое эффективное сече-, ние захвата нейтронов) [61]. Цирконий можно сваривать в атмосфере инертных газов. [c.444]

Испытагпш на коррозионную стойкость в кипящей воде и на воздухе при 650° С в течение 20 час. показали, что добавки алюминия и железа в количестве не более 5 вес.% резко ухудшают коррозионные свойства нелегированного циркония. [c.9]

По данным изучения коррозионных и механических свойств тройных сплавов циркония с бериллием и оловом были определены следующие наиболее перспективные составы сплавов (в вес.%) сплав 12 (1,95% 5п + 0,05% Ве), 23 (1,97% 8п + 0,15% Ве), 31 (0,33% 5п + + 0,07% Ве),32 (0,66% 5п + 0,15% Ве),42 (0,26% 8п + 0,18% Ве). Однако следует отметить, что прочность и крипоустойчивость этих сплавов недостаточныПоэтому было проведено дополнительное легирование указанных сплавов такими упрочнителями, как ниобий, молибден и хром 2. Кроме того, можно было ожидать, что введение небольших количеств молибдена, ниобия (возможно, и хрома) улучшит коррозионные свойства тройных сплавов, как это имело место в случае тройных сплавов циркония с бериллием и железом [c.71]

Настоящее исследование проведено с целью изучения свойств циркониевых сплавов системы цирконий — железо— никель. Легирование циркония железом и никелем предпринято в надежде, что эти элементы позволят получить достаточно коррозионностойкие сплавы, а также повысят прочностные свойства циркония. Известно, что железо и никель являются элементами, повышающими коррозионную стойкость циркония и его механические свойства [1—3]. Указанные элементы, вместе или отдельно взятые, входят в состав применяемых циркониевых сплавов, таких, как циркалои, оженнит. Правда, имеются многочисленные указания на то, что никель способствует адсорбции водорода циркониевыми сплавами при коррозии в воде высоких параметров, что вызывает их охрупчивание [4—5]. Однако, как показано в монографии (3], железо сильно снижает поглощение цирконием водорода и тем самым нейтрализует вредное влияние никеля. [c.113]

Исследование коррозионных свойств оплавов в воде при 350° и 170 атм в течение 2250 час. показало, что в течение указаниого времени большинство исследованных сплавов имело удовлетворительную коррозионную стойкость, лучшие сплавы (№ 5, 13, 24) могут служить основой для коррозион ностойких оплавов на основе циркония. Наибольшей стойкостью в воде обладают сплавы разреза с преимущественным содержанием ниобия, в двух других разрезах ( u Nb = 4 1, 1 1) малолегированные оплавы (0,5—1,5%) оказались коррозионностойкими, увеличива-иие содержания добавок в сплавах ухудшает их стойкость в воде высоких параметров. В таблице приведены также данные исследования окисления сплавов на воздухе при 650° в течение 24 час. Испытания показали, что за истекшее время сплавы покрылись белой блестящей пленкой, плотно прилегающей к металлической основе, причем наиболее стойкими против окисления на воздухе оказались сплавы, богатые медью. [c.175]

Цель работы — изучение влияния небольших добавок хрома, железа и никеля на сплавы циркония с ниобием и молибденом и на сплавы циркония с оловом и медью. При исследовании коррозионных свойств тройных сплавов цирконий — ниобий — молибден и цирконий — олово — медь2 были выявлены сплавы со сравнительно хорошими коррозионными свойствами. Кроме того, было установлено благоприятное влияние 0,1% хрома и 0,2% олова на коррозионные и механические свойства сплавов циркония с ниобием и молибденом Для исследования влияния хрома, железа и никеля в качестве исходных были выбраны тройные сплавы Zr+0,80% Nb + 0,20% Мо, Zr + 50% Nb + 0,20% Мо, Zr + + 1,50% 5п+1,50% Си, Zr+0,67% 5п+1,33% Си. В сплавы циркония с ниобием и молибденом вводили 0,20—0,30% хрома, 0,20—0,30% железа [c.215]

Известно, ЧТО добавки хрома, олова, ниобия, молибдена и ряда других элементов могут существенно повысить коррозионную стоЙ1Кость в воде чистого циркония [1—4]. В то же время указанные добавки, присаженные в небольших количествах, существенно повышают прочностные свойства циркония, оставляя его достаточно пластичным. Для оценки коррозионных свойств сплавов системы цирконий — ниобий — хро1М были проведены их иопытания в воде при 350° и давлении 169 атм и на воздухе при 650°. Составы сплавов, подвергшихся испытаниям, приведены табл. 1 и 2. Исходными материалами для приготовления сплавов служили йодидный цирконий (99,7%), металлокерамический ниобий (99,3%) и гидридный хром в виде порошка (99,9%). Сплавы весом 30 Г готовили в дуговой печи с вольфрамовым электродом иа медном оодоохлаждаемом иоддоне в атмосфере аргона. Давление аргона в плавильной камере составляло 0,6—0,8 атм, что препятствовало испаре- [c.251]

В табл. 1 приведены результаты испытаний по коррозионной стойкости сплавов системы цирконий — ниобий — хром в воде при 350° и давлении 169 атм. Сплавы, содержащие ниобий и хром в отношении 1 к 3, после 240 час. испытаний показали высокую коррозионную стойкость. Наиболее высокая коррозионная стойкость была у сплавов, содержащих 2—6 вес% (МЬ-ЬСг). С увеличением концентрации добавок коррозионная стойкость оплавов ухудшается, но незначительно. Привес для лучших сплавов этого разреза (N5 Сг=1 3) после 240 час. испытаний составляет величину порядка 1,20—1,68 м , привес худших сплавов лежит в пределах 4,32—4,56 г]м . Образец чистого циркония, поставленный на испытания вместе с образцами тройных сплавав, показал после 240 час. испытаний привес, равный 31,20 г м . Все образцы сплавов были покрыты темно-синей плотной пленкой, а образец чистого циркония уже после 240 час. имел рыхлую осыпающуюся пленку белого цвета. Увеличение времени испытаний до 960 час. не приводит к существенным изменениям в группе лучших сплавов. По-прежнему, лучшими по коррозионной стойкости остаются оплавы, содержащие от 2 до 7 вес.% (КЬ + Сг). Уваличение концентрации легирующих добавок до 0—20 вес.% резко ухудшает жоррозионную стойкость сплавов. При 20 вбс.% (КЬ- -Сг) намечается максимум привеса (13,44 г/ж ) далее привес образцов уменьшается, но это происходит не за счет улучшения коррозионных свойств, а за счет частичного разрушения и осыпания окисной пленки. На рис. 1 показана кривая зависимости привеса сила- [c.253]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология