DE1758817A1 - Titanlegierung - Google Patents
TitanlegierungInfo
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Description
CONTIMET GmbH
415 K r e f e 1 d
Gladbacherstr, 564
415 K r e f e 1 d
Gladbacherstr, 564
TITANLEGIERUNG
Diese Erfindung betrifft eine Titangrundlegierung, die gegen Lochfrasskorrosion vor allem in Halogenidlösungen
bei verhältnismässig hohen Temperaturen beständig ist.
Es soll eine Titangrundlegierung entwickelt werden, die gegen Lochfrasskorrosion vor allem in Halogenidlösungen
bei Temperaturen über ca. 140 0C beständig ist. Weiterhin
soll die Legierung eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Spannungsrisskorrosion haben, die eine besondere Art der
Anfressung darstellt, die sich bei Rissen im Metall, bei Fugen zwischen zwei Metallstücken oder zwischen einem Stück
Metall und einem Stück Nichtmetall bildet. Eine Legierung, die Anfressungen durch hocherhitzte Halogenidlösungen
widersteht, ist brauchbar für Apparaturen in Entsalzungsanlagen und als Anoden und Anodenbügel in elektrolytischen
Zellen, bei denen Halogenide enthaltende Elektrolyte f
Verwendung finden. Titanlegierungen mit kleinen Mengen Edelmetallen, z. B, Platin, zeigen gute Widerstandsfähigkeit
gegen Anfressung in hocherhitzten Halogenidlösungen und können daher für die Herstellung von Apparaturen verwendet
werden, wo das Metall mit den Halogenidlösungen bei verhältnismässig hohen Temperaturen in Kontakt kommt. Die
Verwendung von Edelmetallen als Legierungszu3ätze selbst bei kleinen Mengen ist kostspielig.
209813/0439
Es wurde festgestellt, dass mit einer Titanlegierung, die Nickel als einziges Legierungselement enthält,
eine ausgezeichnete Widerstandsfähigkeit gegen Lochfrass- und Spannungsrisskorrosion erreicht werden kann. Der
Nickelgehalt soll 0,75 bis 5% betragen. Eine Legierung, die aus 2% Nickel, Rest Titan und unvermeidbare Verunreinigungen besteht, zeigt eine besonders gute
Widerstandsfähigkeit gegen Lochfrasskorrosion. Legierungen in der erfindungsgemässen Zusammensetzung
sind nicht nur gegen Lochfrasskorrosion äusserst widerstandsfähig, sondern erweisen sich als gut verformbar
und schweissbar und können maschinell bearbeitet werden.
Zur Bestimmung der Widerstandsfähigkeit gegen Lochfrasskorrosion einer Titanlegierung mit einem Nickelgehalt in
den erfindungsgemäss vorgeschlagenen Grenzen in Halogenidlösungen wurde ein Test durchgeführt, bei dem die
metallischen Proben als Anode in eine elektrolytische Zelle eingebaut wurden und ein Teil dieser Probe dem
Elektrolyten ausgesetzt wurde. Eine Gummilasche kennzeichnete die dem Elektrolyten ausgesetzte Fläche
der Probe, die aus einem Kreis bestand, dessen Durchmesser zwischen 1 cm und 2 mm betrug. Dieser Durchmesser hat
zwar keinen direkten Einfluss auf die Ergebnisse, jedoch wird mit einem kleineren Durchmesser eine grössere
Genauigkeit erzielt. Der Elektrolyt kam mit der Oberfläche der Probe in einem Titan-Behälter in Berührung, der
die Kathode der Zelle bildete. Eine 20-prozentige Natrium-Chloridlösung von 21 0C wurde als Elektrolyt
verwendet. Ein konstanter Strom wurde etwa 5 Hinuten lang zur Probe geleitet. Dieses Einzelpotential der
aus der Probe gebildeten Anode erreichte ein Maximum und fiel dann. Das Potential der Probe wurde im
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Verhältnis zu einer gesättigten Kalomel-Halbzelle aufgezeichnet.
Dabei ergab sich, dass die Grosse des Minimalpotentials in direkter Beziehung zum Widerstand
des Teststücks gegen Lochfrasskorrosion steht. So liegt
ein geringerer Widerstand gegen Lochfrasskorrosion vor, wenn das Minimalpotential zuniaat. Die Versuchsergebnisse
werden nicht von der Temperatur beeinflusst. Ein Material, das bei Raumtemperatur gegen Lochfrasskorrosion
gut widerstandsfähig ist, ist es auch bei höheren Temperaturen.
Bei diesem Versuch wird der dem Elektrolyten ausgesetzte Teil der Oberfläche der Probe einer Lochfrasskorrosion
unterworfen, und die Grosse des Minimalpotentials zeigt die Fähigkeit des TestStücks an, anodischer Auflösung
infolge Lochanfressung zu widerstehen.
Tabelle I zeigt die Widerstandsfähigkeit einer Titanlegierung mit Nickelzusatz in den erfindungsgemässen
Grenzen gegen Lochfrasskorrosion. Die Teste wurden in der oben beschriebenen Weise durchgeführt. Die
Legierungen enthielten Sauerstoff, Stickstoff und Eisen bis insgesamt 0,5% als unvermeidbare Verunreinigungen.
% Ki, in Titan Auflösungspotential f
(Spannung, bezogen auf eine gesättigte Kalomel-Halbzelle )
0 8,2
1,0 10,2
2,0 10,«*
3,0 9,6
5,0 9,8
7,0 8,5
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Die Testergebnisse zeigen, dass unlegiertes Titan und
eine Titanlegierung mit einem Nickelgehalt von 7% ein verhältnismässig niedriges Potential haben und daher
Lochfrasskorrosionen unterliegen, wohingegen Titanlegierungen mit einen Nickelgehalt von 1 bis 5% ein
hohes Potential beibehielten und sich damit als gut widerstandsfähig gegen Lochfrasskorrosion erweisen.
Qeichfalls wurde die Widerstandsfähigkeit der nickelhaltigen
Titanlegierung gegen Spannungsrisskorrosion getestet. ;
Die Ergebnisse der Versuche zeigen, dass Titanlegierungen mit einem Nickelgehalt von 0,75 bis 5% ausgezeichnet
korrosionsfest sind. Die Versuchsbedingungen und -ergebnisse sind in Tabelle II aufgeführt.
% Ni. | in Titan | Lösung | Zeit | SpannunRsrisskorrosion |
0,3 |
kochende
23% NaCl+S%CuSOH |
2 Wochen |
schwerer
Angriff |
|
0,5 0,75 1,0 |
SSS | SSS | •t kein Angriff |
|
W 2,0 3,0 |
SSS | SSS | SSS | |
c η | > tt | It | H |
Die Ergebnisse dieser Versuche stimmen mit denen der
Tabelle I über ein und zeigen, dass Titanlegierungen gegen Lochfrass korrosionsfest sind, wenn Nickel in Mengen
von 0,75 bis 5% vorhanden ist.
Zur Bestimmung der Wirkung von Wärmebehandlungen auf den Widerstand von nickelhaltigen Titanlegierungen gegen
Lochfrasskorrosion wurde das Auflösungspotential einer
;; r >
i* \ ΐ f 8 8 0
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Titanlegierung mit 2% Nickel und unvermeidbare Verunreinigungen nach verschiedenartigen Wärmebehandlungen
untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle III aufgeführt und zeigen, dass durch Wärmebehandlungen der
Korrosionswiderstand nicht ungünstig beeinflusst wird.
Wärmebehandlung Auflösungspotential
(Temp. C) (Spannung im Verhältnis zu gesättigter
Kalomel-Halbzelle in V)
keine | Std - WK, 550,96 Std-LK | 10 | .** |
800, k | It | 10 | ,0 |
800, 4 | Il | 12 | ,0 |
1000,2 | 10 | ,0 | |
wurde festgestellt, dass eine Titanlegierung mit Nickelgehalten von 0,7 5 bis 5% eine gute Verformbarkeit
sowohl als Grundmetall als auch als Schweissgut aufweist und daher ohne Schwierigkeiten maschinell bearbeitbar
ist. Wenn in der Legierung mehr als 5% Nickel enthalten ist, ist sie für die maschinelle Herstellung nicht
duktil genug.
Die erfindungsgemässe Legierung kann mit Hilfe bekannter metallurgischer Verfahren hergestellt werden wie z.B.
durch Verdichtung einer Mischung aus Titanschwamm und Legierungsbestandteilen der gewünschten Zusammensetzung
zu einer selbstverzehrenden Elektrode und Lichtbogenschmelzen in einem Ofen mit gekühltem Gefäss unter
inertem Gas oder Vakuum. Die Methode der Herstellung gehört nicht zum Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
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Claims (1)
- PatentanspruchGegen Lochfrasskorrosion beständige Titanlegierung, gekennzeichnet durch einen Nickelgehalt von 0,75 bis 5%, vorzugsweise etwa 2%, Rest Titan und unvermeidbare Verunreinigungen.209813/0439
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US66093267A | 1967-08-16 | 1967-08-16 |
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Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
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GB (1) | GB1233590A (de) |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP0201759A1 (de) * | 1985-05-08 | 1986-11-20 | SIGRI GmbH | Anode für elektrochemische Prozesse |
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DE3613997A1 (de) * | 1986-04-25 | 1987-10-29 | Sigri Gmbh | Anode fuer elektrolytische prozesse |
US4744878A (en) * | 1986-11-18 | 1988-05-17 | Kerr-Mcgee Chemical Corporation | Anode material for electrolytic manganese dioxide cell |
US4997492A (en) * | 1990-06-08 | 1991-03-05 | Nippon Mining Co., Ltd. | Method of producing anode materials for electrolytic uses |
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1968
- 1968-07-23 SE SE10023/68A patent/SE338440B/xx unknown
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- 1968-08-16 NL NL6811714A patent/NL6811714A/xx unknown
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Also Published As
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GB1233590A (de) | 1971-05-26 |
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