JPH0625779A - 硫酸及び塩酸に対する耐食性に優れたチタン合金 - Google Patents
硫酸及び塩酸に対する耐食性に優れたチタン合金Info
- Publication number
- JPH0625779A JPH0625779A JP18093992A JP18093992A JPH0625779A JP H0625779 A JPH0625779 A JP H0625779A JP 18093992 A JP18093992 A JP 18093992A JP 18093992 A JP18093992 A JP 18093992A JP H0625779 A JPH0625779 A JP H0625779A
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- corrosion resistance
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- platinum
- sulfuric acid
- hydrochloric acid
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- Pending
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- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】純チタン、又はα型チタン合金に、白金を０．
０５重量％以上の範囲で添加してなる硫酸及び塩酸に対
する耐食性に優れたチタン合金。 【効果】硫酸及び塩酸に対して優れた耐食性を有するチ
タン合金が提供される。
０５重量％以上の範囲で添加してなる硫酸及び塩酸に対
する耐食性に優れたチタン合金。 【効果】硫酸及び塩酸に対して優れた耐食性を有するチ
タン合金が提供される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、化学プラントあるい
は電極等に用いられるチタン合金に関し、特に非酸化性
の酸である塩酸、硫酸の環境においても耐食性に優れた
チタン合金に関する。
は電極等に用いられるチタン合金に関し、特に非酸化性
の酸である塩酸、硫酸の環境においても耐食性に優れた
チタン合金に関する。
【０００２】
【従来の技術】チタン材は耐食性に優れているため、現
在、海水淡水化装置を始めとする多くの化学プラント
や、ソーダ電解装置等の電極として用いられている。し
かしながら、チタン材の耐食性はその表面に形成された
酸化被膜によって達成されているものであるために、酸
化性の雰囲気では十分な耐食性を示すのに対し、塩酸や
硫酸のような非酸化性の酸の環境下では十分な程度の耐
食性を示さない。
在、海水淡水化装置を始めとする多くの化学プラント
や、ソーダ電解装置等の電極として用いられている。し
かしながら、チタン材の耐食性はその表面に形成された
酸化被膜によって達成されているものであるために、酸
化性の雰囲気では十分な耐食性を示すのに対し、塩酸や
硫酸のような非酸化性の酸の環境下では十分な程度の耐
食性を示さない。
【０００３】このため、化学プラント等では、チタン材
の塩酸や硫酸の環境下での使用を極力避け、どうしても
硫酸又は塩酸の環境下で使用しなければならない場合に
は、硝酸等の酸化性の酸をインヒビターとして微量に添
加して用いている。
の塩酸や硫酸の環境下での使用を極力避け、どうしても
硫酸又は塩酸の環境下で使用しなければならない場合に
は、硝酸等の酸化性の酸をインヒビターとして微量に添
加して用いている。
【０００４】しかしながら、場合によっては環境に対し
て不純物となるインヒビターを用いることができない場
合があり、このような場合には、材質としてさらに耐食
性が優れたＧｒａｄｅ−１２（Ｔｉ−Ｎｉ−Ｒｕ系合
金）、Ｇｒａｄｅ−７（Ｔｉ−Ｐｄ系合金）、ＴＩＣＯ
ＲＥＸ（Ｔｉ−Ｎｉ−Ｍｏ系合金）（特開昭６２−２０
２６９）等の合金を用いたり、チタン材に白金メッキを
施して用いたりしている。
て不純物となるインヒビターを用いることができない場
合があり、このような場合には、材質としてさらに耐食
性が優れたＧｒａｄｅ−１２（Ｔｉ−Ｎｉ−Ｒｕ系合
金）、Ｇｒａｄｅ−７（Ｔｉ−Ｐｄ系合金）、ＴＩＣＯ
ＲＥＸ（Ｔｉ−Ｎｉ−Ｍｏ系合金）（特開昭６２−２０
２６９）等の合金を用いたり、チタン材に白金メッキを
施して用いたりしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、耐食性
は、温度及び環境の濃度の関数であり、高温又は高濃度
の非酸化性の酸の環境下では、材質として上述のような
合金を用いても耐食性は十分ではない。また、チタン材
に白金メッキを施した場合には、白金は高価である上
に、白金メッキ被膜に存在するピットが原因となって腐
食が進行したり、被膜の剥離が生じたりして、やはり耐
食性は十分とはいえない。この発明はかかる事情に鑑み
てなされたものであって、硫酸及び塩酸に対して優れた
耐食性を有するチタン合金を提供することを目的とす
る。
は、温度及び環境の濃度の関数であり、高温又は高濃度
の非酸化性の酸の環境下では、材質として上述のような
合金を用いても耐食性は十分ではない。また、チタン材
に白金メッキを施した場合には、白金は高価である上
に、白金メッキ被膜に存在するピットが原因となって腐
食が進行したり、被膜の剥離が生じたりして、やはり耐
食性は十分とはいえない。この発明はかかる事情に鑑み
てなされたものであって、硫酸及び塩酸に対して優れた
耐食性を有するチタン合金を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決する手段及び作用】本発明は、純チタン、
又はα型チタン合金に、白金を０．０５〜０．３０重量
％の範囲で添加してなることを特徴とする硫酸及び塩酸
に対する耐食性に優れたチタン合金を提供する。
又はα型チタン合金に、白金を０．０５〜０．３０重量
％の範囲で添加してなることを特徴とする硫酸及び塩酸
に対する耐食性に優れたチタン合金を提供する。
【０００７】本願発明者は、上記課題を解決すべく種々
検討を重ねた結果、純チタン、又はα型チタン合金に特
定量の白金を添加することにより硫酸及び塩酸に対する
耐食性が飛躍的に向上することを見出した。すなわち、
純チタン又はα型チタン合金に添加された白金は、環境
中ではその表面に濃縮し、表面に極めて安定な皮膜が形
成される。従って高温高濃度の硫酸又は塩酸の厳しい環
境中でも純チタン又はα型チタン合金の耐食性を極めて
良好なものにすることができる。
検討を重ねた結果、純チタン、又はα型チタン合金に特
定量の白金を添加することにより硫酸及び塩酸に対する
耐食性が飛躍的に向上することを見出した。すなわち、
純チタン又はα型チタン合金に添加された白金は、環境
中ではその表面に濃縮し、表面に極めて安定な皮膜が形
成される。従って高温高濃度の硫酸又は塩酸の厳しい環
境中でも純チタン又はα型チタン合金の耐食性を極めて
良好なものにすることができる。
【０００８】表面に耐食性の優れた皮膜を形成する上記
方法の場合には、剥離等の問題によって耐久性が低い
が、本発明のように添加された白金が濃縮された表面皮
膜を形成する場合にはこのような問題は生じない。本発
明は、本願発明者らのこのような知見に基づいてなされ
たものである。以下、この発明について詳細に説明す
る。
方法の場合には、剥離等の問題によって耐久性が低い
が、本発明のように添加された白金が濃縮された表面皮
膜を形成する場合にはこのような問題は生じない。本発
明は、本願発明者らのこのような知見に基づいてなされ
たものである。以下、この発明について詳細に説明す
る。
【０００９】本発明が適用されるベース材は、純チタン
及びαチタンである。工業上の純チタンはＪＩＳ等に規
定されており、これらに規定されているような不純物量
は許容される。αチタン合金としては、Ｔｉ−Ｐｄ系合
金、Ｔｉ−Ａｌ−Ｓｎ系合金などがある。また、ＪＩＳ
等の規格に規定される合金の場合には、この規格に規定
されるような不純物量は許容される。
及びαチタンである。工業上の純チタンはＪＩＳ等に規
定されており、これらに規定されているような不純物量
は許容される。αチタン合金としては、Ｔｉ−Ｐｄ系合
金、Ｔｉ−Ａｌ−Ｓｎ系合金などがある。また、ＪＩＳ
等の規格に規定される合金の場合には、この規格に規定
されるような不純物量は許容される。
【００１０】このようなベース材に添加される白金の量
は０．０５重量％以上の範囲に規定される。上述したよ
うに白金にはチタンベース材の表面に濃縮して硫酸又は
塩酸の非酸化性環境下における耐食性を高めるという効
果があるが、その添加量が０．０５重量％よりも少なけ
ればその効果が実質的に得られない。また、このような
効果は添加量が０．３０重量％でほぼ飽和してしまい、
また白金は高価な金属であるため、その添加量は０．３
０重量％以下であることが好ましい。また、硫酸又は塩
酸の温度が５０℃以上の場合には、上記効果を有効に得
るために白金が０．１０重量％以上添加されることが好
ましい。
は０．０５重量％以上の範囲に規定される。上述したよ
うに白金にはチタンベース材の表面に濃縮して硫酸又は
塩酸の非酸化性環境下における耐食性を高めるという効
果があるが、その添加量が０．０５重量％よりも少なけ
ればその効果が実質的に得られない。また、このような
効果は添加量が０．３０重量％でほぼ飽和してしまい、
また白金は高価な金属であるため、その添加量は０．３
０重量％以下であることが好ましい。また、硫酸又は塩
酸の温度が５０℃以上の場合には、上記効果を有効に得
るために白金が０．１０重量％以上添加されることが好
ましい。
【００１１】
【実施例】以下、この発明の実施例について説明する。
【００１２】まず、表１、表２に示すような化学組成を
有し、４０mmt ×２０mmw ×１３０mml の寸法を有する
チタン材をアルゴンアーク溶解炉によって溶製し、９５
０℃に加熱して分塊鍛造によって厚さ２０mmのスラブと
し、８００℃に加熱して仕上熱間圧延で４mmt の熱延板
とし、この熱延板を７００℃に１時間保持し空冷した
後、酸洗によってスケールを除去した。表面手入後、こ
の熱延板に冷間圧延を施して１mmt の冷延板を得た後、
７００℃に１時間保持し炉冷する真空焼鈍を施して供試
材とした。
有し、４０mmt ×２０mmw ×１３０mml の寸法を有する
チタン材をアルゴンアーク溶解炉によって溶製し、９５
０℃に加熱して分塊鍛造によって厚さ２０mmのスラブと
し、８００℃に加熱して仕上熱間圧延で４mmt の熱延板
とし、この熱延板を７００℃に１時間保持し空冷した
後、酸洗によってスケールを除去した。表面手入後、こ
の熱延板に冷間圧延を施して１mmt の冷延板を得た後、
７００℃に１時間保持し炉冷する真空焼鈍を施して供試
材とした。
【００１３】
【表１】
【００１４】
【表２】
【００１５】これらの供試材を耐食性試験に供した。耐
食試験は、試験片の寸法を４０mm×３０mmに調製し、こ
の試験片を温度を種々変化させた硫酸中及び塩酸中に浸
漬させることによって行い、その際の耐食性を腐食速度
ｍｍ／年で評価した。その際の試験環境及び耐食性の結
果を表３及び表４に示す。なお、表３、４中、◎は腐食
速度が０．０１mm／年未満の場合、○は０．０１mm／年
以上、０．１mm／年未満の場合、△は０．１mm／年以
上、１mm／年未満の場合、×は１mm／年以上の場合を示
す。
食試験は、試験片の寸法を４０mm×３０mmに調製し、こ
の試験片を温度を種々変化させた硫酸中及び塩酸中に浸
漬させることによって行い、その際の耐食性を腐食速度
ｍｍ／年で評価した。その際の試験環境及び耐食性の結
果を表３及び表４に示す。なお、表３、４中、◎は腐食
速度が０．０１mm／年未満の場合、○は０．０１mm／年
以上、０．１mm／年未満の場合、△は０．１mm／年以
上、１mm／年未満の場合、×は１mm／年以上の場合を示
す。
【００１６】
【表３】
【００１７】
【表４】
【００１８】これらの表から明らかなように、白金の添
加量が０．０５重量％未満である場合には、腐食速度が
１ｍｍ／年以上であり耐食性が良好とは言えないが、白
金の添加量が０．０５重量％以上の場合には良好な耐食
性が得られることが確認された。また、図１は酸として
硫酸を用いその温度及び濃度を変化させた場合の白金添
加量と耐食性との関係を示すグラフであるが、このグラ
フから、白金を０．０５重量％以上添加することにより
耐食性が良好になることが明確に理解される。
加量が０．０５重量％未満である場合には、腐食速度が
１ｍｍ／年以上であり耐食性が良好とは言えないが、白
金の添加量が０．０５重量％以上の場合には良好な耐食
性が得られることが確認された。また、図１は酸として
硫酸を用いその温度及び濃度を変化させた場合の白金添
加量と耐食性との関係を示すグラフであるが、このグラ
フから、白金を０．０５重量％以上添加することにより
耐食性が良好になることが明確に理解される。
【００１９】また、耐食性は、環境の温度及び濃度の関
数であり、高温ほど及び高濃度ほど腐食速度は大きくな
る。従って、表３及び表４に示すように、温度が５０℃
以上の場合には、白金の添加量が０．０５重量％以上で
あっても０．１重量％未満では腐食速度が０．１mm／年
以上となった。しかし、白金の添加量が０．１０重量％
以上の場合には、環境温度が５０℃以上であっても腐食
速度が０．１mm／年未満と一層良好な耐食性が得られ
た。このように、環境温度が５０℃以上の場合には、白
金の添加量が０．１０重量％以上が好ましいことが確認
された。
数であり、高温ほど及び高濃度ほど腐食速度は大きくな
る。従って、表３及び表４に示すように、温度が５０℃
以上の場合には、白金の添加量が０．０５重量％以上で
あっても０．１重量％未満では腐食速度が０．１mm／年
以上となった。しかし、白金の添加量が０．１０重量％
以上の場合には、環境温度が５０℃以上であっても腐食
速度が０．１mm／年未満と一層良好な耐食性が得られ
た。このように、環境温度が５０℃以上の場合には、白
金の添加量が０．１０重量％以上が好ましいことが確認
された。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、硫酸及び塩酸に対して
優れた耐食性を有するチタン合金が提供される。
優れた耐食性を有するチタン合金が提供される。
【図１】酸として硫酸を用いその温度及び濃度を変化さ
せた場合の白金添加量と耐食性との関係を示すグラフ。
せた場合の白金添加量と耐食性との関係を示すグラフ。
Claims (3)
- 【請求項１】 純チタン、又はα型チタン合金に、白金
を０．０５重量％以上の範囲で添加してなることを特徴
とする硫酸及び塩酸に対する耐食性に優れたチタン合
金。 - 【請求項２】 白金の添加量が０．０５〜０．３０重量
％の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の硫酸
及び塩酸に対する耐食性に優れたチタン合金。 - 【請求項３】 白金の添加量が０．１０〜０．３０重量
％の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の硫酸
及び塩酸に対する耐食性に優れたチタン合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18093992A JPH0625779A (ja) | 1992-07-08 | 1992-07-08 | 硫酸及び塩酸に対する耐食性に優れたチタン合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18093992A JPH0625779A (ja) | 1992-07-08 | 1992-07-08 | 硫酸及び塩酸に対する耐食性に優れたチタン合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0625779A true JPH0625779A (ja) | 1994-02-01 |
Family
ID=16091924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18093992A Pending JPH0625779A (ja) | 1992-07-08 | 1992-07-08 | 硫酸及び塩酸に対する耐食性に優れたチタン合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0625779A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006190643A (ja) * | 2004-12-09 | 2006-07-20 | Kobe Steel Ltd | 電極用チタン材およびその製造方法 |
| WO2007013508A1 (ja) * | 2005-07-28 | 2007-02-01 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | 電極用チタン材 |
| KR20200118878A (ko) | 2018-04-10 | 2020-10-16 | 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 | 티타늄 합금 및 그의 제조 방법 |
| WO2021084642A1 (ja) | 2019-10-30 | 2021-05-06 | 日本製鉄株式会社 | チタン合金 |
-
1992
- 1992-07-08 JP JP18093992A patent/JPH0625779A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006190643A (ja) * | 2004-12-09 | 2006-07-20 | Kobe Steel Ltd | 電極用チタン材およびその製造方法 |
| WO2007013508A1 (ja) * | 2005-07-28 | 2007-02-01 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | 電極用チタン材 |
| US8137866B2 (en) | 2005-07-28 | 2012-03-20 | Kobe Steel, Ltd. | Titanium material for fuel cell separator having low contact resistance |
| KR20200118878A (ko) | 2018-04-10 | 2020-10-16 | 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 | 티타늄 합금 및 그의 제조 방법 |
| WO2021084642A1 (ja) | 2019-10-30 | 2021-05-06 | 日本製鉄株式会社 | チタン合金 |
| KR20220073785A (ko) | 2019-10-30 | 2022-06-03 | 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 | 티타늄 합금 |
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