Устойчивость - сплав
Cтраница 3
Сплавы системы титан-цирконий представляют собой однофазный твердый раствор. Эти сплавы обладают прочностью, пластичностью и коррозионной устойчивостью. Так, при введении в Ti 5 % Zr устойчивость сплава в 15 % растворе НС1 при 60 С повышается в 2 раза, а при введении 50 % Zr - в 160 раз. [31]
Следует заключить, что не существует единого пути создания коррозионноетойкого сплава, как не существует и металлического сплава, устойчивого в любых условиях. В зависимости от условий коррозии пути подбора и создания коррозиои-ностойких сплавов будут весьма сильно видоизменяться. Легирование стали значительным количеством хрома ( переход к хромистым сталям) является совершенным методом защиты в условиях работы сплава в пассивном состоянии ( анодный контроль), но будет совершенно бесполезным при работе конструкции в неокислитель ной кислоте ( НС1, H2SO4), где протекает коррозия этих сталей с катодным контролем. Легирование титана большим количеством ( до1 32 %) молибдена повышает устойчивость сплава в солянокислых растворах, но будет вредно, если в этих растворах присутствуют окислители и кислород; наоборот, в этих средах более положительный эффект будет получен от модифицирования титана ничтожными присадками ( 0 2 - 0 5 %) палладия. Может быть приведено большое число подобных примеров. Общей ориентировкой может служить такое правило. Изменение состава сплава следует производить в том направлении, чтобы в предполагаемых условиях эксплуатации достигалось дальнейшее повышение основного контролирующего фактора коррозии. Например, если основной металл в данных условиях не склонен к пассивации и корродирует в активном состоянии с выделением водорода, то следует изыскивать методы изменения состава и структуры поверхности сплава, вызывающие повышение катодного контроля, например повышение перенапряжения водорода, снижение поверхности активных катодов. Для условий, в которых возможна пассивация основы сплава, наибольший эффект будет получен от добавления в сплав присадок, повышающих пассивируемость основы или повышающих эффективность катодного процесса. [32]
Титановые сплавы имеют более высокую коррозионную устойчивость по сравнению с технически чистым титаном. В титановых сплавах содержатся элементы, образующие с титаном многокомпонентные однофазные системы. Молибден образует непрерывный ряд твердых растворов и способствует повышению коррозионной устойчивости сплава в соляной, серной и фосфорной кислотах. Достаточно ввести 3 - 4 % молибдена, чтобы значительно повысить устойчивость сплава в перечисленных кислотах. При увеличении содержания молибдена до 20 % и выше сплав становится практически устойчивым в кипящих растворах соляной, серной, фосфорной и щавелевой кислот, хлориде алюминия и др. Ti-Ве - сплав наиболее устойчив к окислению при температурах до 900 С. [33]
Следует признать, что - не Существует единого подхода к созданию коррозионно-стойких сплавов, как не существует и металлического сплава, устойчивого против коррозионного воздействия в любых средах. В зависимости от условий коррозии обоснования для выбора наиболее подходящего сплава или метода создания нового коррозионного сплава могут сильно изменяться. Так ле-гиравание стали значительным количеством хрома ( переход к хромистым сталям) является совершенным методом защиты: в условиях работы сплава в пассивном Состоянии ( анодный контроль), но совершенно бесполезно при работе конструкции в неокислительяой среде ( НС1, НЙ5О4), IB которой коррозия этих сталей протекает с катодным контролем. Легирование титана большим количеством молибдена ( до 32 %) повышает устойчивость сплава в солянокислых раствор ах-но вредно, если в них присутствуют окислители и кислород. [34]
Титановые сплавы имеют более высокую коррозионную устойчивость по сравнению с технически чистым титаном. В титановых сплавах содержатся элементы, образующие с титаном многокомпонентные однофазные системы. Молибден образует непрерывный ряд твердых растворов и способствует повышению коррозионной устойчивости сплава в соляной, серной и фосфорной кислотах. Достаточно ввести 3 - 4 % молибдена, чтобы значительно повысить устойчивость сплава в перечисленных кислотах. При увеличении содержания молибдена до 20 % и выше сплав становится практически устойчивым в кипящих растворах соляной, серной, фосфор-ной и щавелевой кислот, хлориде алюминия и др. Ti-Ве - сплав наиболее устойчив к окислению при температурах до 900 С. [35]
В литературе имеются сведения [62] о связи валентности второго металлического элемента в окалине со скоростью окисления. Надо полагать, что при коррозионном процессе, при котором происходит как окисление, так и ионный обмен, проводимость защитной пленки имеет очень важное значение. Это подтверждается корреляцией между коррозионной стойкостью сплава и валентностью легирующих элементов. Эле менты с большей валентностью ( Мо) уменьшают проводимость пленки и повышают устойчивость сплава, элементы с меньшей валентностью ( Ti, Zr), наоборот, увеличивают проводимость пленки, что должно уменьшать устойчивость ниобия в агрессивных кислотных средах. [37]
 |
Термограмма платинового комплекса [ ( NHs aN02ClPt ] - mpaKc.| Термограмма синтетической гидроокиси хрома. [38] |
С течением времени некоторые сплавы начинают самопроизвольна выделять из твердого раствора новую фазу. На термограмме это обнаруживается тем, что при нагревании свежезакаленного сплава при сравнительно низких температурах ( 65 - 120 С для алюминиевых сплавов) появляется экзотермический эффект, который бывает тем больше, чем раньше после закалки снималась термограмма. При более [ высоких температурах ( 240 - 350 С) наблюдается второй большой экзотермический эффект, соответствующий полному распаду твердых растворов, который с течением времени не изменяется; следовательно, ряд твердых растворов может сохраняться при комнатной температуре неизменным неопределенное время, однако при нагревании устойчивость сплава быстро понижается, и процесс распада твердого раствора протекает в короткие сроки. [39]
Для бурения используются сплавы ВК-ЗА, ВК: 6, ВК-8, ВК-15. Наиболее широко употребляется сплав ВК-8. Цифра в марке сплава означает процентное содержание кобальта. Остальную часть составляет карбид вольфрама. С увеличением содержания кобальта повышается вязкость и устойчивость сплава к ударным нагрузкам, но снижается износостойкость. [40]
Многочисленная группа нержавеющих и кислотоупорных сплавов обязана своими высокими антикоррозионными свойствами именно установлению пассивного состояния благодаря содержанию значительного количества хрома. Ряд других дополнительных добавок имеет своей целью получение некоторых специальных свойств сплава. Молибден дает повышение устойчивости против хлор-иона. Повышение содержания углерода, например в сталях 2X13, 3X13, 4X13, имеет целью получение поддающихся термообработке ( закалке) более твердых нержавеющих сплавов. Дальнейшее увеличение содержания углерода и переход к химически устойчивым чугунам преследует уже получение кор-розионноустойчивых сплавов с высокими литейными свойствами. Добавки титана и ниобия вводятся в состав нержавеющих сталей обычно с целью связывания углерода сплава в карбиды титана и ниобия и снижения тем самым склонности сплава к межкристаллитной коррозии. Добавки никеля в малых количествах заметно не влияют на коррозионную устойчивость сталей и чугунов, повышая только устойчивость сплава против щелочей. Более значительные добавки никеля способствуют переходу железного сплава в аустенитную структуру ( например хромоникелевые стали) и обеспечивают высокую пластичность и вязкость сплава, а также гомогенную структуру и повышенную ( при равном содержании хрома) коррозионную устойчивость. Добавки кобальта и вольфрама чаще имеют своей целью увеличение механической прочности при повышенных температурах. [41]
Страницы: 1 2 3