Демонтаж бетона: rezkabetona.su

Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 [ 42 ] 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63

хром, кремний, молибден, никель и др. Они сохраняют свои прочностные свойства прп нагреве до 650° С и более. Из таких сталей изготовляют греющие элементы тепло-


5 10 15 20 25 JO

2 3 Содержание А1,%

Рис. 64. Скорость окисления сталей с 0,5%-ным содержанием углерода в зависимости от концентрации хрома в сплаве

Рис. 65. Зависимость скорости окисления жаростойкой стали (С = 0,1, Сг = 6, Мо = 0.57о) прм 800° С от содержания алюминия в сплаве

обменной аппаратуры, детали котлов, впускные и выпускные клапаны авто.мобнльных, тракторных поршневых двигателей.

2. Титан и его сплавы

В техническом прогрессе многих отраслей народного хозяйства все большую роль играет титан. Открытый около 200 лет назад, он лишь недавно привлек к себе внимание как конструкционный металл, обладающий уникальным комплексом ценных свойств. По распространенности в природе оп занимает среди важнейших металлов одно из первых мест.

Обычная технология плавки при получении титана использоваться не может, так как в расплавленном состоянии титан реагирует с газами п материалом тигля. Титан получают восстановлением тетрахлорида титана магнием или натрием. В результате образуется .металлический титан в виде хлопьевидных дендритов, так называемая титановая губка. Это тускло-серая пористая масса, которую в дальнейшем очищают в вакуумных электропечах.

5-3504 129



Сплавы на основе титана {табл. 13) получают плавлением измельченной губки с добавлением легирующих элементов. Введение в состав сплава добавок алюминия, ванадия, олова, марганца, хрома повышает прочностные свойства титана, а добавки палладия, молибдена, тантала повышают коррозионную стойкость. Как легирующие элементы при получении титановых сплавов используют цирконий, кремний, ниобий, медь и др.

Таблица 13 Механические свойства титана и его сплавов

Сплав

Предел прочности при растяжении, МН/м (кгс/мм)

Относительное удлинение, %

Относительное сужение, %

ВТ1 0Т4 ВТ9 ВТ14

450-600 (45-60) 700-850 (70-85) 1140-1300 (114-130) 1150-1400 (115-140)

25 15-40 9-14 6-10

50 25-55 25 45

Технически чистый титан ВТ1 хорошо обрабатывается всеми известными механическими методами. Он сваривается, прокатывается, обрабатывается резанием, из него можно штамповать, прессовать и ковать детали.

По коррозионной стойкости в агрессивных средах титан превосходит такие широко используемые конструкционные материалы, как нержавеющие стали, алюминий и его сплавы.

Нормальные стандартные потенциалы титана для процесса (Ti=fiTi2+-f 2 е-)-1,63 В и для {TiT\++ -f3e-)-1,21 В, электроотрицательны, т. е. это химически активный элемент. Инертность титана при обычных температурах объясняется образованием на его поверхности защитной оксидной пленки типа рутила (ТЮг).

В окислительных средах титан устойчив в присутствии хлорид-ионов. По стойкости в растворах азотной и хромовой кислот титан превосходит все металлы. Так, в азотной кислоте он устойчив вплоть до температуры кипения. При обычных температурах на титан не действует «царская водка». В органических кислотах (молочная, уксусная, стеариновая и др.) отполированная поверхность титана даже не утрачивает своего блеска.

Металл стоек во влажном хлоре (в сухом - неустойчив), к газовой сере и ее соединениям. В слабых раство-



pax плавиковой, муравьиной, щавелевой и концентрированных соляной и серной кислот защитный слой не образуется и происходит интенсивная коррозия металла.

В расплавах солей и металлов коррозионная стойкость титана неодинакова: так, в расплаве хлорида натрия при наличии контакта с воздухом титан сильно корродирует, а в атмосфере инертных газов коррозия незначительна. В расплавленном висмуте, олове, свинце при 300° С, калии, натрии при 600° С, расплавленной сере при 240°С титан устойчив, а в расплавах цинка интенсивно корродирует. В отдельных случаях, например в 15%-ном растворе серной кислоты, в дымящейся азотной кислоте, титан склонен к межкристаллитной коррозии.

В атмосферных условиях скорость коррозии титана не превышает 0,0001 мм/год. В морской воде титан практически не подвергается коррозии. Рассчитанная скорость коррозии титана в морской воде составляет всего .2-10-5 мм/год. ,

Сплавы-титана с молибденом (3-5%) достаточно хорошо устойчивы в растворах соляной, серной и фосфорной кислот. Высокие коррозионные и механические свойства имеют сплавы с 32-34% Мо. Но они неустойчивы в концентрированных растворах серной и азотной кислотах.

Сплавы титана, содержащие более 40% тантала, обладают коррозионной стойкостью в таких сильно агрессивных средах, как кипящие растворы 20%-ной соляной, 30%-ной серной кислот (табл. 14).

Таблица 14

Коррозионная стойкость сплавов титана в кипящих растворах кислот, мм/год

Кислоты

Состав сплава, %

30%-ная HjSO«

60%-ная H.SO.

1%-ная CjO.H,

40Та, 60Ti 50Та, 50Ti бОТа, 40Ti

0,99

0,025

0.015

0,13

0,017

0,000

0,10

0,007 0,017 0,000

1,62

0,114

0,017

Удачное сочетание физико-механических и антикоррозионных качеств делает титап и его сплавы незаменимым конструкционным материалом для авиационной, автомобильной, судостроительной, атомной, химической и

5* . 131




0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 [ 42 ] 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63



Яндекс.Метрика