Пассивное состояние титана

Устанавливают, что коэффициент Ь практически не должен зависеть от среды. Далее, находят его значения для первого и второго участка кривых. Величина Ь характеризует собой скорость изменения времени задержки процесса активирования от потенциала пассивирования титана. Чем больше эта константа, тем менее устойчиво пассивное состояние титана. Таким образом, экспериментальные значения а и Ь характеризуют коррозионную стойкость металла. При потенциалах, соответствующих излому кривых, образуются защитные окисные слои с качественно новым составом (более высокая степень окисления титана). С увеличением агрессивности среды потенциал излома кривых смещается к более положительным значениям, т. е. окисление металла до более высокой степени в таком случае затрудняется. [c.282]

Рис. 1,8. Области активного (/) и пассивного (//) состояний титана в зависимости от концентрации и температуры соляной кислоты

В практике анодной защиты титан обладает двумя преимуществами по сравнению с пассивируемой нержавеющей сталью. Во-первых, пассивное состояние титана легче достигается и поддерживается, что обусловлено характерными для него высоким сопротивлением поверхностной пассивной пленки и отсутствием перепассивации. Поэтому использование потенциостата не является обязательным при анодной защите титана эффективность защиты достигается при помощи какого-либо низковольтного источника тока, например аккумуляторной батареи. Во-вторых, титан по сравнению с нержавеющими сталями более стоек в восстановительных средах. В частности, установлено, что в 67%-ной серной кислоте, содержащей 35% соляной кислоты, титан ведет себя так же, как и в чистой серной кислоте (даже при выделении хлора на пассивированной поверхности). Предел использования анодно защищенного титана в серной кислоте — концентрация последней 60%), а при 90°С — только 40% (рис. 3.20) [82]. Анодная защита титана в сернокислотных средах широко используется в полупромышленных масштабах, особенно для теплообменной аппаратуры [83, 84]. [c.63]

Использование титана п его сплавов как конструкционного коррозионностойкого материала в агрессивных электролитах базируется на высоких защитных свойствах пассивной пленки на поверхности металла. Известно, что в сильно кислых восстановительных средах (соляная, серная кислоты и др.) пассивное состояние титана нарушается п скорость его коррозии значительно возрастает с повышением концентрации кислоты и температуры. В работе [1 ] было показано, что при комнатной температуре титан самопроизвольно пассивируется в соляной кислоте с концентрацией не более 8%, в то время как при 75° С предельной пассивирующей концентрацией является 2%. [c.273]

Особого внимания заслуживают работы [10, И] по изучению влияния продувки (барботажа) через соляную кислоту газообразного хлора (как окислителя) на новышение устойчивости пассивного состояния титана. Согласно опубликованным данным, продувка газообразным хлором обеспечивает хорошую коррозионную защиту титана в паровой фазе, однако оказывается недостаточной для пассивации поверхности металла, погруженной в концентрированные растворы соляной кислоты при повышенной температуре. [c.274]

Рассмотрим еще несколько существенных обстоятельств, подтверждающих предполагаемую модель участия (IV)-ионов в пассивации титана. Из данных, приведенных в табл. 2.6 следует, что Т1 (IV)-ионы эффективно поддерживают пассивное состояние титана. Если же титан находится в активном состоянии (например, в результате предварительной химической актива ции), то его растворение с высокой скоростью сохраняется даже в присутствии Т (IV)-ионов в значительной концентрации [122]. [c.49]

Титан химически не устойчив в растворах серной кислоты. Даже при комнатной температуре в присутствии растворенного кислорода титан сохраняет устойчивость к серной кислоте концентрацией лишь до 5%. При повышении концентрации серной кислоты и температуры скорость коррозии титана возрастает. При 100° пассивное состояние титана сохраняется только в 0,2 ной серной кислоте. На рис. I представлена зависимость скорости коррозии титана от концентрации серной кислоты. Имеется два максимума скорости коррозии в 40 ной и 75/1Г-НОИ серной кислоте . [c.13]

Пассивное состояние титана в зазорах может поддерживаться не только благодаря присутствию в необходимом количестве кислорода, но и вследствие повышения концентрации ионов В присутствии [c.80]

Пассивное состояние титана в зазорах может поддерживаться не только благодаря присутствию в необходимом количестве кислорода, но и вследствие повышения концентрации ионов Ti(IV). При достаточной концентрации ионов Ti(IV) в соляной и серной кислотах титан находится в пассивном состоянии (см. табл. 14). Повышенная концентрация ионов Ti (IV) в центре зазора сохраняется более продолжительное время, поэтому распространение коррозионного поражения титана по глубине зазора начинается от устьев к центру. Интересно отметить, что при испытаниях в зазорах некоторые образцы даже по истечении 360 ч имели в центре пассивные участки тем большей площади, чем слабее была кислота. [c.107]

Для практического использования вентильного электрода необходимо знать границу потенциалов полностью пассивного состояния титана. При сильном смещении потенциала в положительную сторону возможно пробивание анодной окисной пленки ионами хлора, что приведет к нарушению пассивного состояния и растворению титана. Следовательно, максимально допустимая анодная плотность тока будет определяться верхней границей анодного потенциала титана, выше которой титан начинает растворяться [14]. [c.36]

Фиг. 61. Поляризационная диаграмма для пояснения различных случаев устойчивости пассивного состояния титана при коррозии в кислых, нейтральных и щелочных средах. Анодная поляризационная кривая титана

Коррозионные испытания, проведенные при температуре 112°С, показали, что в этих условиях наличие тиосульфатов и продувка раствора азотом не вызывают коррозии титана. Полученные данные позволяют предположить, что при температуре 112°С титан менее чувствителен к обеднению раствора кислородом, и образующаяся на поверхности титана пленка защищает его от коррозии. Повышение температуры раствора приводит к нарушению пассивного состояния титана, и количества кислорода, имеющегося в растворе, недостаточно для того, чтобы скорость процесса образования защитной окисной пленки превышала скорость ее растворения. [c.74]

Анодные кривые для титана и хрома одинаковы. На кривой можно отметить следующие характерные точки — стационарный потенциал, внешний ток равен нулю, V — потенциал начала пассивации соответствует максимальному току анодного растворения металла. При потенциалах более положительных, чем потенциаоЧ начала пассивации, скорость анодного растворения металла уменьшается —потенциал полной пассивации, при котором устанавливается минимальный анодный ток. При потенциалах, более положительных, чем потенциал полной пассивации, металл находится в пассивном состоянии, поддерживаемом внешней анодной поляризацией. Различие в анодном поведении титана и хрома состоит в следующем при высоких положительных потенциалах пассивное состояние титана не нарушается, в то время как у хрома наступает состояние перепассивации [10—12], в котором он начинает растворяться в виде шестивалентных ионов. Анодный ток, соответствующий началу пассивации, для хрома значительно больший, чем для титана. Потенциал полной пассивации у хрома более отрицательный, чем у титана. Перенапряжение водорода на хроме несколько более низкое, чем на титане. Стационарный потенциал молибдена в 40%-ной H SO равен +0,3 в, т. е. значительно более положителен, чем потенциал полной пассивации титана в этой среде. Поэтому в области потенциалов, где титан активно анодно растворяется на молибдене, протекают катодные процессы. Анодное растворение молибдена наблюдается только при значительном смещении его потенциалов в положительную сторону. Сопоставлением весовых потерь и количества пропущенного электричества установлено как в наших опытах, так и в работе [13], что растворение молибдена происходит в виде шестивалентных ионов. Молибден является коррозионностойким металлом в серной кислоте. Поэтому растворение молибдена в виде ионов высшей валентности при анодной поляризации можно трактовать как состояние перепассивации. Перенапряжение водорода на молибдене значительно более низкое, чем на титане. Палладий в серной кислоте анодно не растворяется. Рост анодного тока при высоких положительных потенциалах соответствует реакции выделения кислорода. Перенапряжение водорода на палладии значительно ниже, чем на титане. [c.179]

Совместное применение анодной поляризации и барботажа газообразного хлора позволило поддерживать устойчивое пассивное состояние титана как в 20%-ной, так и в 30%-ной НС1 (см. рис. 2). Определение весовых потерь металла в этом случае указало на значительное снижение скорости коррозии титана. Экспериментальные данные о скорости и характере коррозии титана, нолуногруженного в соляную кислоту при различных способах защ,иты, представлены в таблице. Из приведенных ре-Еультатов можно сделать вывод о том, что малая скорость [c.275]

Диапазон пассивного состояния титана очень широк, и в обычных условиях не наблюдается активация титана в окислительных средах ионами хлора. Поэтому титан устойчив, главным образом, к воздей-ствию окислительных сред. В восстановительных средах, в которых окисная ыленка раст орйигся, он обладает незначительной стойкостью. [c.13]

Нарушает пассивное состояние титана . Изучалось поведение про-мишлепшх iiAajJOB титана Ы 1, ВТ5, 0Т4, BTI4 в зазорах в серной кислоте концентрации от 0,1 н. до 2,5 н. и в соляной кислоте -от 1,0 н. до 2,5 н. при 25° " . [c.79]

Завершая рассмотрение особенностей пассивного состояния титана перед рассмотрением коррозионного поведения титана в различных средах, следует вновь обратиться к рис. 3. Область устойчивого пассивного состояния у нержавеющих сталей ограничивается, как правило, или наступлением питтинговой коррозии, или перепассивацией, или межкристаллитной коррозией. [c.32]

При содержании воды >0,02% в кипящих уксуснокислых растворах титан приобретает способность пассивироваться. В растворах с содержанием воды <С0,1% область пассивного состояния ограничена потенциалом анодного активирования поверхности, которое происходит с участием ацетат-ионов, т. к. при низком содержании воды в органических средах питтинго-образование на титане способны вызвать не только галоген-ионы, но и ионы С101, N03 и анионы органических кислот (уксусной, масляной и адипиновой). При содержании воды 0,1% титан в кипящем растворе пассивен в широкой области потенциалов. Концентрация воды, необходимая для устойчивого пассивного состояния титана, уменьшается при снижении температуры. Добавка окислителей, например ионов Ре , к кипящим растворам, содержащим <0,1% воды, может привести к питтинговой коррозии титана [124]. [c.40]

Недостаток воды для поддержания пассивного состояния титана в зазорах — основная причина возникновения щелевой коррозии титана в высококонцентрированных растворах хлоридов. Иначе нельзя объяснить щелевую коррозию титана в растворах СиС1г и РеС1з (см. табл. 20). Как указывалось, катионы Си + и Ре + обладают окислительными свойствами и при добавлении к соляной и серной кислотам расширяют как по концентрациям, так и по температурам диапазон стойкости титана. [c.109]

Пассивное состояние титана при поляризации в серной кислоте не нарушается даже при достижении очень высоких положительных значений потенциала [137], [47]. Искровой пробой анодной окисной пленки на титане в 0,1 н. Н2504 наблюдается при достижении потенциала около 150 в [137]. На фиг. 54 представлены анодные поляризационные кривые титана в 15-и 25%-ной соляной кислоте, снятые гальваностатическим методом как в активной, так и пассивной области до значительно более высоких положительных потенциалов, чем это проводи-л01сь потенциостатическим методом (фиг. 52, Б), т [c.96]

Исследованием поляризации титана [102] было показано, что вода сильно затормаживает анодный процесс растворения титана, т. е. является в неводных средах анодным ингибитором К0рр031ии титана. Таким образом, именно вода, а не анионы электролита, являются основным фактором, определяющим пассивное состояние титана в водных средах. Защитная окисная пленка на титане образуется за счет взаимодействия с кислородом воды. В ряде зарубежных работ [137], [147] также имеются указания на участие воды в процессе пассивации титана. [c.108]

В неокислительных кислотах (серной, соляной, фосфорной и плавиковой) пассивное состояние титана сохраняется только в разбавленных растворах, поскольку защитная окисная пленка, состоящая из низших окислов титана (табл. 40) растворима в этих средах. Окисная пленка из высшего наиболее устойчивого окисла Т10г в этих средах без внешней анодной поляризации образоваться не может. [c.112]

Наличие защитных слоев различного состава на поверхности титана при коррозни его в неокислительных кислотах указывает, что даже в агрессивных условиях титан может находиться в частично пассивном состоянии. По-видимому, такое состояние титана в неокислительных кислотах обеспечивается главным образо.м слоем гидрида титана. В концентрированных растворах серной кислоты частично пассивное состояние титана поддерживается, должно быть, в основном окисной пленкой состава Т1з05, гидрид титана в этом случае электронографически не обнаруживается. [c.113]

Прп проведении опытов пи инотнон защите титана потенциа т его поддерживался в области 311ачс] И1 +(),5 - .и в. так как в этой области потенциалов пассивное состояние титана устойчиво и в серной, и в соляной кислотах. Возможности анодной защиты изучались в 40%- и 78%-ных растворах серной кислоты, т. е. в областях максимальной коррозии титана, и в растворах соляной кислоты концентраций 15 и 25%. Если электрод опускается в раствор под а нодньгм током, то плотность аиодного тока может быть взята равной минимально необходимой для наступления анодной пассивности титана в данном растворе кислоты, так как в этом случае обеспечивается быстрый переход титана в пассивное состояние. Если образец опускается в раствор без тока, то в начальный момент возможен переход его в активное состояние. В этом случае осуществление анодной защиты оказывается также возможным, но необходимо наложение в начале анодного тока, плотностью заметно выше [c.117]