Наводороживание титана

Зависимость наводороживания титана и ПТК от плотности тока при катодной поляризации приведена на рис. IV-8 [40]. [c.115]

Наводороживание титана так же, как и щелевая коррозия, сдерживает применение титана. До последнего времени при анализе опыта использования титана в качестве конструкционного материала основной упор делали на коррозионное поведение, а наводороживанию уделяли меньшее внимание. В на-стоящ,ее время ситуация стала меняться как у нас в стране, так и за рубежом. [c.188]

Окисление титана раствором при периодическом выключении тока резко снижает катодное наводороживание титана. [c.190]

Были проведены многочисленные исследования возможности наводороживания титана в различных средах и установлены факторы, оказывающие влияние на этот процесс. [c.193]

Как уже отмечалось выше, в кислотах, не обладающих окислительными свойствами, титан подвергается интенсивной коррозии, и в любой из этих кислот отмечается наводороживание. Однако в кислотах — окислителях (азотная кислота) наводороживание совершенно отсутствует. Наводороживание в процессе коррозии происходит вследствие частичного поглощения образующегося водорода. На рис. 5.7 показано, как изменяется наводороживание титана при увеличении скорости его коррозии в растворах соляной кислоты различной концентрации. [c.193]

Рис. 5.8. Влияние pH и температуры растворов соляной кислоты на наводороживание титана, 240 ч [483]

Сероводород также стимулирует наводороживание титана при катодной поляризации [502]. [c.194]

Как правило, в охлаждающей воде присутствует мелкий песок. Поэтому влияние этого фактора также исследовалось [505]. Поглощение водорода титаном в искусственной морской воде с добавкой песка увеличивалось, что можно объяснить разрушением оксидной пленки па поверхности образцов титана. Все факторы, способствующие разрушению оксидной пленки на поверхности титана (деаэрация, снижение pH, эрозионное воздействие), смещают критический потенциал поглощения водорода в сторону более положительных значений и увеличивают наводороживание титана [505]. [c.196]

В связи с изложенным выше становится очевидным, что состояние поверхности титана должно оказывать большое влияние на склонность к наводороживанию. Наиболее легко подвергается наводороживанию шлифованный титан, тогда как наводороживание титана, подвергнутого вакуумному отжигу или кислотному травлению, относительно затруднено [503 506 507]. Сравнительно трудное наводороживание титана, подвергнутого кислотному травлению, объясняется удалением с поверхности загрязнений железом и последующим восстановлением оксидной пленки. Поверхностные загрязнения железом, играющие роль катализатора наводороживания, служат активными центрами абсорбции водорода. [c.196]

На рис. 5.13 показано влияние температуры оксидирования на воздухе на наводороживание титана в расплаве мочевины. [c.197]

Рис. 5.13. Влияние термического оксидирования на воздухе в течение 10 мин на наводороживание титана в расплаве

Имеется уже более чем двухлетний опыт эксплуатации оксидированного титанового реактора в расплаве карбамида при 200 С. Наводороживание титана отсутствовало [509]. [c.198]

В то время как загрязнение поверхности титана (см. выше) отрицательно влияет на наводороживание титана, примеси железа в титане практически не влияют на наводороживание [483]. [c.198]

На рис. 5.14 показана зависимость между скоростью коррозии и наводороживанием титана и сплавов титан — палладий в деаэрированных и аэрированных растворах соляной кислоты. В деаэрированных растворах добавки палладия интенсифицируют наводороживание. Объясняется это тем, что в деаэрированных растворах основной катодный процесс — восстановление ионов водорода, перенапряжение которого на палладии значительно ниже, чем на титане. Кроме того, в процессе коррозии поверхность сплава обогащается палладием [10], который способен адсорбировать большие количества водорода. С другой стороны, в аэрированных растворах основной катодный процесс— восстановление растворенного кислорода. Этот процесс также идет преимущественно на палладии, обладающем меньшим перенапряжением восстановления кислорода. Поэтому на сплавах устанавливаются более положительные потенциалы коррозии, чем на титане, что и приводит к снижению скорости возможного восстановления ионов водорода и уменьшению наводороживания [510]. [c.198]

Предотвращение наводороживания титана при травлении и очистке поверхности рассмотрено в работах [135 516 517]. [c.200]

Обезжиривание деталей и заготовок из титана в три- или тетрахлорэтилене не приводит к наводороживанию титана, не оказывает отрицательного влияния на последующую сварку деталей и не приводит к растрескиванию изделий в процессе их эксплуатации. Однако рекомендуется применять только стабилизированный трихлорэтилен. В случае использования тетра-хлорэтилена следует избегать нагрузок более 80% от предела прочности, так как более высокие нагрузки могут вызвать растрескивание изделия, если в нем имеются концентраторы напряжений [516]. [c.200]

Наводороживание титана и сплава ВТ5, подчиняется закону квадратичной параболы (рис. 1). Следовательно, скорость поглощения водорода снижается со временем и зависит от скорости диффузии водорода в гидридном слое и металле. Соответственно доля поглощаемого водорода от всего водорода, разряжающегося на электроде, уменьшается с течением времени. Повышенное содержание кислорода (0,22%) в титане ВТ 1-2 и алюминии в сплаве ВТ5 тормозят их наводороживание (рис. 1). [c.18]

В этом случае наводороживание титана, вызывающее водородную хрупкость, снижается до минимума, поскольку водород в процессе травления не выделяется. [c.31]

При наводороживании титана в растворах электролитов только после образования гидрида титана на поверхности начнется диффузия водорода в глубь металла. Экспериментально установлено, что предельное значение коэффициента диффузии водорода составляет >24 °с == 7,0-см с. Энергия активации диффузии водорода в титане в интервале температур 24—66 °С равна 29 1,7 кДж/моль [214]. [c.78]

Томашовым и Модестовой [96] было установлено появление трещин на сплаве титана ВТ5, корродировавшем (в активном состоянии) с водородной деполяризацией в серной и соляной кислотах. Найдено, что причиной появления трещин является наводороживание этого сплава в процессе коррозии. В связи с этим были выполнены исследования наводороживания титана и его сплавов при коррозии и катодной поляризации и влияния водорода на коррозионное растрескивание титана. [c.73]

Титановые электроды с активным слоем, нанесенным на анодную сторону, удобны для использования в качестве биполярных электродов. Тогда катодом служит титановая поверхность обратной стороны анода. При этом необходимо учитывать возможность наводорондава-пия титана и, как следствие, некоторое разрушение титановой по--верхности. Процесс наводороживания титана может быть замедлен введением некоторых добавок в электролит. [c.22]

Рис. 4.003. Поверхностное наводороживание титана марки ВТ1-0 после длительного контакт с 5 %-ным раствором НС1. Темный слой с игольчатой структурой — гидрид титаиа, светлав зона — -структура титана. Травление. — см. рис. 4.002. ХЗОО

Коррозия титана в сернокислотных средах сопровоадается образованием гвдридного слоя на поверхности металла, который при определенных условиях способствует объемному наводороживанию титана. [c.52]

Степень наводороживания титана зависит как от концентрации атомного водорода на поверхности металла, определяющейся скоростью катодного процесса восстановления и молизации, так и от растворимости водорода в сплаве. Вследствие более высокой растворимости водорода в р-титане по сравнению с растворимостью в а-титане сильнее наводороживаются (а- -р)-сплавы и, особенно, однофазные р-сплавы. [c.230]

В серной кислоте концентраций 70—80% образования защитного слоя в процессе коррозии не наблюдается. Растворимость соединений типа Т10504 в этой области концентраций серной кислоты значительно более высокая, чем в кислоте концентраций 50—65 о. Растворимость гидрида титана в серной кислоте этих концентраций также высокая, так что наводороживание титана в 78%-ной Н2504, несмотря на более высокую скорость коррозии (большее количество выделяющегося водорода) значительно меньшее, чем в 40- и 58%-ных растворах серной кислоты (табл. 3). [c.161]

Электронографическим анализом поверхности образца титана после коррозии его в 92%-ной Н2504 обнаружен крупнокристаллический (размеры кристаллов 800—1000 А) окисел Т1д05 (табл. 4). Гидрид титана в этом случае не обнаружен. Наводороживание титана при коррозии в концентрированной серной кислоте, видимо, незначительное, так как известно [13], что окисные пленки в значительной степени препятствуют проникновению водорода в титан. [c.161]

Ограничение длительности выдержки, а в общем случае — количества электричества, пропускаемого при катодном восстановлении ИЭ, связано со стремлением уменьшить сопутствующее наводороживание металла, которое может приводить к нежелательным последствиям. Например, при наводороживании титана и никеля могут образовываться гидриды этих металлов, а твердые стали могут растрескиваться. На анодных потенциостатических поляризационных кривых катоднообработанных нержавеющих сталей может появляться второй пик тока, связанный, по-видимому, с окислением абсорбированного водорода [162]. [c.125]

Если мы представт кинетические кривые наводороживания титана приЧбО Св координатах AS --С, при разных давлениях, то получим ту ке картину, что н ддя кривых полученных при разных температурах н Р = 100 кго/см . [c.166]

Хьюг и Лэмборн [481] исследовали наводороживание титана при его взаимодействии с парами воды. Образцы выдерживали во влажном воздухе или аргоне. После 30-минутной выдержки не было обнаружено поглощения водорода при температуре ниже 590 °С. Несмотря на то что в данной работе не проводились длительные эксперименты, можно, как полагает Б. А. Ко-лачев [4], не опасаться наводороживания титановых сплавов при их работе во влажной воздушной среде, если температура не превышает 350—400 °С. [c.188]

Аналогичные данные приводятся в [135], где показано, что и в растворах Н2504 и НР с увеличением скорости растворения титана наводороживание возрастает, проходит через максимум и снижается. При равных скоростях коррозии наводороживание титана снижается в ряду кислот НС1>Н2504>НР [135]. [c.193]

В работах [499 500] изучалось коррозионное поведение и наводороживание титана в растворах 0,25—2,7 н. Нг504 при температуре 200—275°С. Исследования проводились с целью подбора материала для автоклавов сернокислотного выщелачивания некоторых минералов. Коррозию оценивали гравиметрически, а при анализе продуктов коррозии использовали методы оптической и электронной микроскопии, рентгенографиче- [c.193]

Рис. 5.9. Влияние различных промоторов в концентрации 3-10 г-экв/л на наводороживание титана при катод- ной поляризации током 10 мА/см в течение 24 ч в 0,1 н. Нг504 с рН=1,2 при 93 °С [502]

Рис. 5.11. Наводороживание титана при катодной поляризации в деаэрирован-ьом 6%-ном растворе Na l с рН = 6 при 100 °С, продолжительность поляризации 1440 ч [504]

В [503] исследовали влияние Fe (ОН) г на наводороживание титана в 6%-ном деаэрированном растворе Na l при 80— 150 °С. Было установлено, что при 100 °С и выше происходит наводороживание титана, если концентрация Fe (ОН) г превышает 0,01 М. Предполагается, что основной причиной ускорения наводороживания титана под воздействием Fe (ОН) 2 в водных растворах является реакция Шикорра 3Fe(0H)2 = Fes04 + -I-2H2O + H2, в результате которой образуется водород, поглощаемый титаном [503]. [c.195]

На рис. 5.10 приведены результаты изучения наводороживания титана в контакте с другими металлами и 6%-ном растворе Na l. В свободном состоянии и в контакте с латунью образцы титана наводороживанию ие подвергались во всем исследованном интервале температур. Наводороживание титана в контакте с углеродистой сталью отмечается при температуре выше 100 °С, и уже при 120 °С содержание водорода в титане достигает 105-10 %- Особенно сильному наводороживанию титан подвергается при контакте с цинком. Наводороживание происходит даже при 70°С и экспоненциально увеличивается с ростом температуры [504]. [c.195]

На рис. 5.11 приведены результаты исследования наводороживания титана при катодной поляризации. Титан не подвергается наводороживанию в 6%-ном растворе Na l с pH 6 при -flOO° при потенциалах менее отрицательных, чем —0,65 В относительно насыщенного каломельного электрода [504]. По данным других исследователей критический потенциал наводороживания титана в растворах Na l или в морской воде имеет близкие значения, например в [505] от —0,6 до —0,7 В. [c.196]

Скорость наводороживания титана в растворе резко возрастает с ростом температуры. Скорости наводороживания титана в контакте со сталью в деаэрированном 6%-ном растворе Na l при температуре 80, 100 и 120 °С равны соответственно (% X Ю-угод) 24 105 и 555 [504]. [c.196]

Поскольку при кислотном травлении водород концентрируется в тонком поверхностном слое, то последующее кратковременное травление в растворах на основе HNO3 + HF снижает содержание водорода в поверхностном слое с сотых до тысячных долей. Основной путь снижения наводороживания титана и сс-сплавов — двухстадийное травление [135]. [c.200]

Под действием растягивающих напряжений наводороживание титана вызывает растрескивание, которое происходит, вероятно, по сорбционно-механокоррозионному (смк) механизму (схема 5). Определяющие факторы — наводороживание металла в процессе коррозии и снижение критических напряжений акр возникновения и развития трещин вследствие адсорбционного и абсорбционного эффектов. Разрушение защитной пленки при электрохимической коррозии с водородной деполяризацией создает предпосылки для интенсивной сорбции водорода титаном. Адсорбированный водород вступает в химическое взаимодействие с титаном, образуя гидридную пленку и диффундируя в металл с образованием гид- [c.186]

Для удаления легкой окалины, получающейся при температуре ниже 750° С, снятия разрыхленного слоя окалины после щелочного травления и для глянцовки поверхности после опе-скоструивания, используется кислотное травление в растворах, состоящих из смесей НСЦ-ЫаР, НМОз-ЬНР, НСЦ-Н>Юз4-МаР. При кислотном травлении происходит наводороживание титана. Так как травление производится при низких температурах, когда скорость диффузии водорода в титане мала, водород, поглощающийся при травлении, концентрируется в узком поверхностном слое. Так, в процессе травления в растворах соляной кислоты и фтористого натрия при отсутствии повышения содержания водорода в глубине металла в поверхностном слое титана толщиной 0,01—0,02 мм содержание водорода возрастало в 5 раз [9]. Для уменьшения наводороживания в этом случае наиболее подходящими будут растворы, содержащие азотную кислоту. [c.12]

При наводороживании титана происходит непрерывное увеличение его объема, по-скольку плотность наводоро-женного титана значительно ниже плотности чистого ти- [c.48]

Наводороживание титана и его сплавов оказывается возможным и при НИЗКИ.Х температурах, например, при травлении сплавов в кислотах с целью удаления окалины, а также при обычной коррозии, при контактной коррозии с менее благородными металлами или в условиях катодной поляризации внешним током. Необходимым условием наводороживания титана в водных средах является, естественно, наличие процесса разряда ионов водорода. Наличие внешних или внутренних напряжений ускоряет наводороживание и может привести к появлению трещин и хрупкому разрушению вдеталла. Наводороживанию особенно легко должны подвергаться сплавы, содержащие -фазу, так как коэффициент диффузии водорода в -фазе выше, чем в а-фазе [110]. [c.74]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология