Главная Переработка нефти и газа 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
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
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 |
||||||||||||||||||||||||||||