Аннотация

Представлены данные о коррозионной стойкости узлов и деталей оборудования из титана и его сплавов в промышленных агрессивных средах, и специфических видах коррозии оборудования (питтинговой, щелевой и др.) и способах борьбы с ними. Даны характеристика отечественных титановых сплавов, применяемых в химическом аппаратостроении, особенности их обработки и сварки.

Для инженерно-технических и научных работников коррозионных и механических служб предприятий, проектных и научно-исследовательских институтов различных отраслей промышленности.

*

Оглавление

Предисловие 5

Глава 1. Физико-механические и технологические свойства сплавов титана 6

1.1. Основные физико-механические свойства титана 6
1.2. Классификация, химический состав и физико-механические свойства сплавов титана 9
1.3. Полуфабрикаты из титана и его сплавов 18
1.4. Технологические свойства сплавов титана 19

Глава 2. Термодинамические и электрохимические характеристики растворения и пассивации титана 23

2.1. Термодинамические, электрохимические и пассивационные свойства, диаграммы потенциал — рН 23
2.2. Закономерности пассивации титана. Состав и структура пассивных пленок 34
2.3. Поведение титана в пассивном состоянии. Влияние легирующих элементов 40
2.4. Влияние Т1(1У)- и Т1(1П)-ионов на пассивацию титана . . 46

Глава 3. Коррозионная стойкость сплавов титана в различных агрессивных средах 50

3.1. Коррозионное поведение сплавов титана в азотнокислых средах 50
3.2. Коррозионное поведение сплавов титана в сернокислых и солянокислых растворах 55
3.3. Устойчивость титана в прочих неорганических кислотах . . 61
3.4. Устойчивость титана в щелочных и пероксидных растворах 63
3.5. Устойчивость титана в агрессивных технологических средах 64

Глава 4. Нарушение пассивного состояния и локальная коррозия сплавов титана ПО

4.1. Устойчивость к активации сплавов титана в концентрированных растворах галогенидов 110
4.2. Питтинговая коррозия сплавов титана 122
4.2.1. Питтинг титана при Е>Ело . . 122
4.2.2. Питтинг ТИТЭНЭ. вблИЗИ Екор 130
4.3. Щелевая коррозия сплавов титана 137
4.3.1. Влияние температуры и концентрации хлоридов . . 139
4.3.2. Влияние рН 144
4.3.3. Влияние размера щели и вида контртела .... 145
4.3.4. Влияние окислителей 147
4.3.5. Щелевая коррозия в кислотах 152
4.3.6. Влияние легирования на щелевую коррозию . . . 153
4.3.7. Причины питтинговой коррозии вблизи Екор и щелевой коррозии титана 154
4.3.8. Защита от щелевой коррозии 164
4.4. Коррозионное поведение сплавов титана в напряженном состоянии 168
4.4.1. Коррозионное растрескивание в органических средах 169
4.4.2. Коррозионное растрескивание в водных растворах . . 171

Глава 5. Специфические виды коррозии титана 178

5.1. Контактная коррозия титана 178
5.2. Коррозионная стойкость сварных и паяных соединений сплавов титана }82
5.3. Условия применения титана в кислородных средах . . . 185
5.4. Применение титана в водородных средах. Предупреждение наводороживания
5.4.1. Наводороживание в водородсодержащих средах . . 188
5.4.2. Наводороживание и его предотвращение в растворах электролитов

Глава 6. Коррозионное поведение сплавов титана 201

6.1. Влияние химического состава на коррозионные свойства сплавов титана 201
6.2. Влияние структуры на коррозионные свойства сплавов титана 206

Глава 7. Применение сплавов титана — коррозионностойких конструкционных материалов

7.1. Основные химические производства, использующие титановое оборудование
7.2. Основные виды титанового оборудования и особенности его использования в химических производствах 245
7.3. Использование титана в установках для защиты окружающей среды
7.4. Особенности применения сплавов титана в качестве коррози-онностойких конструкционных материалов за рубежом 
7.5. Пути повышения эффективности использования титанового оборудования в химических производствах 253

Библиографический список

*

Предисловие

Титан и сплавы на его основе сочетают высокие физико-меха­нические свойства, высокую коррозионную стойкость в агрес­сивных средах и удовлетворительную технологичность при пе­реработке в изделия. При правильном использовании титана и его сплавов в соответствующих средах не только увеличива­ется срок безаварийной работы аппаратуры, но и резко сокра­щаются простои, поддерживаются оптимальные параметры технологического процесса.

Для некоторых новых производств (получение хлора в электролизерах с ионообменной мембраной, новая технология получения брома и иода, производство многих видов ядохи­микатов, особо чистых веществ и др.) титановые сплавы ста­ли основным конструкционным материалом.

Интенсивно расширяется использование титана для изго­товления различного рода установок обезвреживания, нейтра­лизации и уничтожения отходов производства в природоохран­ных объектах. Во многих случаях в работе общезаводских ус­тановок обезвреживания отходов решающим фактором стано­вится надежность их эксплуатации, которую может обеспечить использование сплавов титана.

В результате ряда исследовательских работ выявился прин­ципиально новый подход к рассмотрению некоторых свойств титана, например его новодороживания в пассивном состоянии в растворах электролитов и методы предотвращения этого про­цесса; к питтинговой и щелевой коррозии в концентрирован­ных растворах хлоридов и др. Все это необходимо учитывать при конструировании и эксплуатации оборудования из титана.

Оперативная информация о коррозионной стойкости, тех­нологических свойствах и опыте использования сплавов тита­на в различных производствах позволит наиболее рациональ­но применять эти перспективные конструкционные материалы,

В предлагаемой читателям книге учтены основные публи­кации, последних лет, включая и 1987 г. (отечественные и зару­бежные), в области исследования коррозионных свойств и опы­та эксплуатации оборудования из сплавов титана. .

Автор выражает благодарность проф., докт. техн. наук М. Н. Фокину, советы и руководство которого на протяжении многих лет были полезны автору, сотрудникам лаборатории коррозионностойких цветных металлов и сплавов ВНИИК — своим коллегам — за участие в работах по изучению корро­зионного поведения сплавов титана и областей их применения в химических производствах. Автор признателен также проф., докт. техн. наук В. А. Тимонину за ценные замечания, сделан­ные им при рецензировании рукописи.