Окисление и жаростойкость титана

Добавки металлов 1У-а и У-а групп сложным образом влияют на жаростойкость вольфрама (рис. 14.22). Ниобий и тантал улучшают жаростойкость вольфрама при 1000. .. 1460 °С благодаря образованию двойных оксидов и вольфраматов. Легирование сплавов Ш—Сг титаном (Ш — О. .. 14 Сг—О. .. 1,5 И) и одновременное легирование вольфрама ниобием (О. .. 13 %), танталом (О. .. 15 и 25. .. 50 %) и молибденом (О. .. 2,5 %) приводит к резкому уменьшению скорости окисления на воздухе при 1200 "С. Минимальная скорость 1 мг-см -ч достигается при легировании вольфрама хромом (8 %) и титаном (1,5 %), Поскольку титан стабилизирует вольфраматы ниобия и тантала, перспективны сплавы систем Ф—МЬ—Т1 и W— Та—Т1. Максимальная жаростойкость получена на сплавах W—Сг—Рс1 (скорость окисления 0,01 и 1,5 мг-см -ч"1 при 1200 и 1400 С для сплава W— 10 Сг—1 Рс1), а время до разрушения — 550, 100 и 14 при 1200, 1400 и 1800 °С [c.431]

При образовании неоднофазной окалины следует учитывать свойства оксидов легирующих элементов. При значительном легировании ниобия цирконием и титаном, имеющими большее, чем ниобий, сродство к кислороду, происходит преимущественное образование оксида легирующего металла, а как более высокозарядный ион, уменьшает концентрацию анионных вакансий в пленке. Скорость окисления сплава при этом уменьшается (табл. 14.9). Из данных, приведенных в таблице, видно, что немногие элементы ухудшают жаростойкость ниобия. Перспективно легирование алюминием, титаном и хромом. Л и]рование цирконием в количестве >20 % повышает жаростойкость ниобия в связи с образованием фазы 62г02-КЬз05, [c.427]

Влияние легирующих элементов на относительную скорость окисления стали приведено на рис. 6. Хром, алюминий и кремний сильно замедляют процесс окисления стали, что связано с образованием пленок с высокими защитными свойствами. При содержании 30% Сг, до 10% А1, до 5%Si стали имеют высокую жаростойкость. Легирование стали титаном, медью, кобальтом и бериллием вызывает гораздо меньшее повышение жа- [c.23]

Лигатур Ы.1Б металлургии черных и цветных металлов титан применяется в качестве раскислителя и деазотизатора, так как он энергично соединяется с кислородом и азотом, образуя соединения, уходящие в шлак.сЛля этой цели используют ферротитан (18—25% Т1), купротитан (5—12% Т1), алютит (40% А1, 22—50% Т1 и до 40% Си). Очистка от кислорода способствует образованию тонкой плотной структуры стали, обладающей повышенными механическими свойствами. Титан связывает и серу, вызывающую красноломкость стали, х/ При введении титана в качестве легирующей добавки в хромо-никелевые нержавеющие стали (до 0,8%) образуются включения карбидов титана, повышающие жаростойкость и уменьшающие склонность к межкристаллитной коррозии при сварке и термической обработке. У Присадка 0,05—0,15% титана к обычной углеродистой стали облагораживает ее и улучшает механические свойства. Введение титана в алюминиево-магниевые сплавы (до 0,6%) улучшает их механические свойства, повышает коррозийную стойкость и устойчивость к окислению при нагревании [II, 35]. [c.242]

Защита металлов от химической коррозии в основном заключается в их легировании добавками элементов, более стойких к окислению. Защита легированием основана на образовании соединений а) с малой дефектностью кристаллической решетки, обладающих низкими коэффициентами диффузии по отношению к корродирующему агенту б) с кристаллической решеткой шпинелей (типа двойных оксидов), обладающих повышенной химической стойкостью. Наиболее эффективными легирующими добавками, сообщающими железу жаростойкость, являются хром, титан, молибден, вольфрам, алюминий, тантал, ниобий. Благодаря их применению созданы коррозионностойкие стали для реактивной, ракетной, атомной и другой техники. [c.153]

Титан является жаропрочным, но не жаростойким металлом. Он сохраняет высокое сопротивление ползучести при температурах выше 500° С, но скорость его окисления довольно высока. [c.68]

Титан не является жаростойким металлом. Скорость era окисления при высоких температурах довольно высока. Процессы, протекающие при окислении титана, очень сложны. Известно, что чистый титан в атмосфере воздуха или кислорода начинает окисляться с заметной скоростью при температурах выше 500° С. При высоких температурах (700—1000° С) окалина на поверхности титана пориста и даже склонна к отслаиванию. При окислении титана в воздухе по мере повышения температуры наблюдается переход от логарифмического к кубическому закону роста пленки, далее параболический, затем линейный и снова параболический закон. [c.143]

Чистый титан по своей природе не обладает высокой жаростойкостью и при нагреве в атмосфере воздуха или кислорода начинает окисляться с заметной скоростью, начиная от температур 500—600°. Механизм и закон окисления титана еще достаточно определенно не выяс нены. По одним данным при окислении на воздухе листового титана при температурах 800—1000° окисление следует параболическому закону, по другим данным в интервале 650—950° окисление титана ближе следует линейной зависимости. [c.570]

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]

ЖАРОСТОЙКАЯ СТАЛЬ - сталь, отличаюЕцаяся жаростойкостью. Стойка против интенсивного окисления на воздухе или в других газовых средах при т-ре выше 550° С. Используется с конца 19 в. Жаростойкость обусловлена наличием на поверхности Ж. с. плотной и тонкой пленки окислов, достаточно прочно сцепленной с осн. металлом. Пленка состоит преим. из окислов легирующих элементов — хрома, кремния и алюминия, термодинамически более стойких, чем окислы железа. Содержание этих элементов определяет класс Ж. с. (табл. 1). Хром, являясь осн. легирующим элементом Ж. с., повышает жаростойкость пропорционально увеличению его содержания (рис.). Никель способствует образованию аустенитной структуры (см. Аустенит). Стали с такой структурой легче обрабатывать, они отличаются хорошими мех. св-вами. Добавки кремния (более 2%) и алюминия (более 0,5%) ухудшают мех. св-ва стали. Титан, ниобий и тантал связывают углерод в карбиды, предотвращая выделение карбидов хрома, которое обедняет близлежащую металлическую основу хромом и приводит к уменьшению жаростойкости. Молибден и вольфрам (в небольших количествах) незначительно повышают жаростойкость, но уменьшают склонность стали к ползучести при высокой т-ре. Если молибдена содержится более 3—4%, жаростойкость стали резко ухудшается из-за образования нестойких и рыхлых его окислов. Церий и бе- [c.420]

Сплавы ниобия и тантала. Поскольку МЬаОб — полупроводник п-типа с анионными вакансиями, можно было бы полагать, что добавка в ниобий более высоковалентного металла (в области параболического окисления) должна привести к снижению скорости окисления. Однако анализ изменения концентрации и подвижности анионных вакансий в МЬдОа при легировании титаном, ванадием, хромом и алюминием показывает, что в связи с высокой концентрацией дефектов, отличающейся лишь на два порядка от концентрации свободных электронов в металлах, и возможным изменением подвижности при изменении их концентрации подход к жаростойкому легированию ниобия с позиции теории Вагнера неприменим. Априорный выбор добавок в данном случае затруднен. Важную роль играет размер иона легирующего элемента. При образова НИИ однофазной окалины легирование ниобия металлами, образующими ионы меньшего, чем ион N5 , размера, может привести к сжатию ячейки на основе ЫЬзОь, снижению объемного отношения и торможению диффузии ионов О в оксиде. Например, легирование ниобия цирконием, имеющим больший, чем у радиус иона (0,79и 0,69-10 м соответственно), ускоряет окисление ниобия, а V, Мо и Сг (с радиусом ионов 0,59 0,62 и 0,63-10 м соответственно) — замедляют. [c.427]

Магний чрезвычайно легок, и это свойство могло бы сделать его прекрасным конструкционным материалом, по, увы — чистый магний мягок и непрочен. Поэтому конструкторы используют магний в виде сплавов его с другими металлами. Особенно широко применяются сплавы магния с алюминием, цинком и марганцем. Каждый из компонентов вносит свой па11 в общие свойства алюми-ний и цинк увеличивают прочность сплава, марганец повышает его антикоррозионную стойкость. Ну, а магний Магний придает сплаву легкость — детали из магниевого сплава на 20—30% легче алюминиевых и на 50—75% — чугунных и стальных. Есть немало элементов, которые улучшают магниевые сплавы, повышают их жаростойкость и пластичность, делают устойчивее к окислению. Это литий, бериллий, кальций, церий, кадмий, титан и. другие. [c.187]

Основные методы защиты металлов от окисления при высоких температурах основаны на легировании, т. е. на получении сплавов, более стойких к газовой коррозии, чем обычные, не содержащие специальных легирующих примесей. Кривая рис. 52 показывает, как существенно по-выщается коррозионная устойчивость стали при легировании ее сравнительно небольшими количествами алюминия. На рис. 53 приведены обобщающие данные по влиянию легирования железа кремнием, алюминием, хромом, титаном и никелем на повышение жаростойкости сплава [6]. Очевидно сильное влияние 51, А1 и Сг на повышение жаростойкости стали и малое влияние N1 и Т1 (при исследованных содержаниях этих легирующих примесей). [c.89]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология