JPS62109936A

JPS62109936A - 耐食性に優れたチタン基合金

Info

Publication number: JPS62109936A
Application number: JP24871885A
Authority: JP
Inventors: Chihiro Taki; 千博滝; Hideo Sakuyama; 秀夫作山
Original assignee: Nippon Mining Co Ltd
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 1985-11-08
Filing date: 1985-11-08
Publication date: 1987-05-21
Also published as: JPH0577733B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔目　的〕純チタンは、その耐食性が優れているため、従来の耐食
性金属に替わって広く工業用材料として使われるように
なってきた。

その分野としては、化学プラントをはじめ、電極、熱交
換器等広範囲にわたっており、チタンの耐食性の優れた
面がいかされている。

しかしながら、近年、純チタンの使用環境は。

ますますきびしさを増しつつあり、より耐食性の強い金
属がのぞまれるようになってきた。

このような状況において、過去色々な耐食性チタン合金
が開発されてきた。。

例えば、Ｔｉ−Ｐｂ合金、Ｔｉ−Ｎｉ−Ｍｏ合金（特願
昭５Ｏ−３７４３５）、Ｔｉ−Ｔａ合金（特願昭４Ｏ−
２７０４５）が開発されているが。

−Ｐｄ合金は高価なパラジウムを使用するため価格が高
いこと、硝酸に対しては純チタンとあまり耐食性がかわ
らないことなどの欠点があり、又。

Ｔ　ｉ　−Ｎ　ｉ　−Ｍ　ｏ合金は、Ｔｉ−Ｐｂ合金は
どの耐食性がなく、特に強酸においては純チタンより激
しく腐食してしまう欠点があり、さらにＴｉ−５Ｔａ合
金については、非酸化性酸である塩酸もしくは硫酸水溶
液及びすきま腐食においてほとんど純チタンなみの耐食
性しか有していないという欠点がある。

以上の点より、近年のきびしい腐食環境下において十分
使用に耐えられるチタン合金はいまだみいだされていな
いのが現状である。

〔発明の構成〕

発明者らは、このような状況下の中酸化性の酸あるいは
非酸化性の酸、さらには塩素イオンを含む溶液中でのチ
タンの全面腐食及びすきま腐食挙動について鋭意研究を
行った結果、従来にないまったく新しい耐食性チタン合
金を見い出すに到った。

すなわち２本発明は。

（１）ルテニウム　０．００５％＋１．％〜２讐ｔ０％
パラジウム　０．００５ｗｔ、％〜２ｗｔ、％の１種又
は２種とタ　　’／　　　’ｌ　　　）Ｌ／　　　　　０．０１
ｗｔ、％〜１０ｗｔ、％ニ　　　オ　　　ブ　　　０．
Ｏ１臀ｔ０％〜１（ｈｔ、％ジルコニウム　　０．０１
ｗｔ、３〜１０ｗｔ、％の群のいずれか１種又は２種以
上を含有し、残部チタン及び不可避的不純物からなる耐
食性に優れたチタン基合金。

（２）ルテニウム　０．００５ｗｔ、％〜２讐ｔ１％パ
ラジウム　ｏ、ｏｏｓ讐ｔ４％〜２υｔ１％の１種又は
２種とタ　　ン　　タ　　ル　　　　０．０１ｗｔ、％〜１０
ｗｔ、％ニ　　　オ　　　ブ　　　０．０１ｗｔ、％〜
１０ｗｔ、％ジルコニウム　　０．０１ｉｉｔ、％〜１
０ｗｔ、％の群のいずれか１種又は２種以上とニッケル　０．０１讐ｔ６％〜２ｗｔ、％タングステン
　　０，００５υｔ０％〜０　、５ｗｔ、％モリブデン
　０．０１ｗｔ１％〜１ｗｔ、％の群のいずれか１種又
は２種以上を含有し、残部チタン及び不可避的不純物か
らなる耐食性に優れたチタン基合金。

に関するものである。

〔発明の詳細な説明〕

本発明においてルテニウム、パラジウムは、非酸化性酸
に対し耐食性をまず効果があるが、高価な金属であるた
め多く添加させることは経済的でなく上限を２ｗｔ、％
とした。下限を０．００５ｗｔ、％としたのはこれより
下では、耐食性の向上がのぞめないためである。タンタ
ル、ニオブ。

ジルコニウムを添加させるのはルテニウム、パラジウム
のみでは達成できない酸化性酸に対する耐食性を著しく
向上させるためである。

又、同時に非酸化性酸に対する耐食性も向上することに
なる。タンタル、ニオブ、ジルコニウムの上限を１０　
ｗ　ｔ、　、％としたのは、これより多い含有量では加
工性が著しく劣化するためであり。

又、下限をＯ，０１ｗｔ、％としたのは、これより低い
含有量ではその効果がのぞめないためである。

モリブデン、タングステン、ニッケルは、上記合金に添
加させることにより、さらに耐食性を向上させる効果が
あるが、その上限をモリブデン１ｗｔ、％、タングステ
ン０．５ｗｔ、％、ニッケル２ｗｔ、％としたのは、そ
れより多く含有させてもその効果がほとんどかわらない
ためであり、その下限をモリブデン０．０１ｗｔ、％、
タングステン０．００５ｗｔ、％、ニッケルＯ，０１ｗ
ｔ、％としたのは、それより低い含有量では耐食性の向
上がのぞめないためである。

次に２本発明合金がいかに耐食性に優れたチタン基合金
であるかを実施例に基づき説明する。

〔実施例〕

第１表は、塩酸水溶液中での本発明合金（Ｔｉ−Ｒｕ　
−Ｔ　ａ　）の腐食試験結果を示したものである。

比較材として、純チタン、Ｔｉ−０，１５Ｐｄ。

Ｔｉ　　５Ｔａ、Ｔｉ　　０．８Ｎｉ−０，３Ｍｏを示
す。

５％塩酸中において９本発明合金のタンタル含有量がＯ
，０１ｗｔ、％から１０ｗｔ、％増すにしたがい腐食速
度が著しく低下して行き、タンタルが耐食性を向上させ
るのに有効であることがわかる。　又、比較合金との対
比においても本発明合金の方がすべて腐食速度が低いこ
ともわかる。

次に、ルテニウムについてもその含有量が０．００５ｗ
ｔ、％から２ｗｔ、％と増すにしたがい腐食速度が著し
く低下してゆき、ルテニウムが耐食性を向上させるのに
有効であることがわかる。

又、比較合金との対比においても本発明合金の方がすべ
て腐食速度か低いことがわかる。

第２表は、硝酸水溶液中での本発明合金（Ｔｉ−Ｒｕ−
Ｔａ）の腐食試験結果を示したものである。

比較材として純チタン、Ｔｉ−０，１５Ｐｄ。

Ｔｉ−５Ｔａ、Ｔｉ−０，８Ｎｉ−０，３Ｍｏを示す。

タンタル含有量がＯ，０１ｗｔ、％から１０ｗｔ、％と
増すにしたがい腐食速度が著しく低下してゆき、タンタ
ルが酸化性酸に対しても有効であることがわかる。

又、ルテニウムに関してはタンタルはどではないが、そ
の含有量が増すにしたがいわずかながら耐食性も向上し
ている。

第３表〜第６表は２本発明合金であるＴｉ−Ｒｕ　−Ｎ
　ｂ及びＴｉ−Ｒｕ−Ｚｒにおける５％ＨＣＩ、４０％
ＨＮＯ，での腐食試験結果を表したものである。

その傾向は、第１表、第２表におけるＴｉ−Ｒｕ−Ｔ　
ａとほとんど同じであり、Ｔａ同様、Ｎｂ。

Ｚｒも耐食性を向上させるのに有効であることがわかる
。

第７表は２本発明合金であるＴｉ−Ｒｕ−Ｔａ−Ｎｉ、
Ｔｉ−Ｒｕ−Ｎｂ−Ｎｉ、Ｔｉ−Ｒｕ　−Ｚｒ−Ｎｉに
おける５％ＨＣＬでの腐食試験結果を表したものである
。

いずれの合金においてもニッケルの含有量が増すにした
がい著しく耐食性が向上しているのがわかり、ニッケル
が耐食性を向上させるのに有効であることがわかる。

第８表は２本発明合金であるＴ　ｉ　−Ｒｕ　−Ｔ　ａ
−Ｎｉ、Ｔｉ−Ｒｕ−Ｎｂ−Ｎｉ、Ｔｉ−Ｒｕ　−Ｚｒ
−Ｎｉにおける４０％ＨＮＯ３での腐食試験結果を表し
たものである。

いずれの合金においてもニッケルの含有量が増すにした
がいわずかではあるが耐食性が向上していることがわか
る。

第９表〜第１２表は９本発明合金であるＴｉ−Ｒｕ−Ｔ
ａ−Ｗ、Ｔｉ−Ｒｕ−Ｎｂ−Ｗ、Ｔｉ−Ｒｕ　−Ｚ　ｒ
　−Ｗ　、　Ｔ　ｉ　−Ｒｕ　−Ｔ　ａ　−Ｍ　ｏ　、
　Ｔ　１−Ｒｕ−Ｎｂ−Ｍｏ、Ｔｉ−Ｒｕ−Ｚｒ−Ｍｏ
における５％ＨＣＩ及び４０％ＨＮＯ，での腐食試験結
果を表したものである。その傾向は、第７表。

第８表のＴｉ−Ｒｕ−Ｔａ−Ｎｉ、Ｔｉ−Ｒｕ−Ｎｂ−
Ｎｉ、Ｔｉ−Ｒｕ−Ｗ−Ｎｉとほとんど同様であり、Ｍ
ｏ、Ｗが耐食性を向上させるのに有効であることがわか
る。

次に、ルテニウムのかわりにパラジウムを添加した場合
は、つまりＴｉ−Ｐｄ−Ｔａ、Ｔｉ−Ｐｄ−Ｎｂ、Ｔｉ
−Ｐｄ−Ｚｒ、Ｔｉ−Ｐｄ−Ｔａ−Ｎｉ、Ｔｉ−Ｐｄ−
Ｔａ−Ｍｏ、Ｔｉ−Ｐｄ−Ｔａ−Ｗ、Ｔｉ−Ｐｄ−Ｎｂ
−Ｎｉ、Ｔｉ−Ｐｄ−Ｎｂ−Ｍｏ、Ｔｉ−Ｐｄ−Ｎｂ−
Ｗ、Ｔｉ−Ｐｄ−Ｚｒ−Ｎｉ、Ｔｉ−Ｐｄ−Ｚｒ−Ｍｏ
、Ｔｉ−Ｐｄ−Ｚｒ−Ｗについて５％ＨＣｌ　、４０％
ＨＮＯ３について腐食試験した結果を第１３表〜第２４
表に示す。

傾向としては、ルテニウムの場合とほとんど同じであり
、パラジウムを添加することが耐食性を向上させるのに
有効であることがわかる。

次に、第２５表、第２６表にチタン（Ｔａ−Ｎｂ）。

（Ｔａ−Ｚｒ）、（Ｚｒ−Ｎｂ）、（Ｒｕ−Ｐｄ）を添
加した合金及びＮ　ｉ　−Ｗ　−Ｍ　ｏを同時に添加し
た合金について５％ＭＣＩ、４０％ＨＮＯ，で腐食試験
した結果を示す。

どの合金においても、腐食速度は従来の耐食性チタン合
金より低く複合添加しても同様に効果が上昇することが
わかる。

又、すきま腐食に関しても、ＮａＣ１１０％。

ｐＨ６，１沸とうで試験した結果、純チタン。

Ｔｉ−０，１５Ｐｄ、Ｔｉ−０，８Ｎｉ−０，３Ｍｏ。

Ｔｉ−５Ｔａは２日以内ですきま腐食が発生したが９本
発明合金はそれ以上の耐食性を示した。

以上２本発明合金は塩酸などのような非酸化性酸におい
て強い耐食性を示すと同時に硝酸のような酸化性の酸に
ついても非常に優れた耐食性を有していることがわかり
、従来にないまったく新しい耐食性に優れたチタン合金
であることがわかる。

以下余白第１表腐食試験結果５％ＨＣＩ、沸とう２４時間テスト第２表腐食試験結果第３表腐食試験結果第４表腐食試験結果第５表腐食試験結果第６表層食試験結果第７表腐食試験結果第８表層食試験結果第９表層食試験結果第１０表層食試験結果第１１表腐食試験結果第１２表層食試験結果第１３表層食試験結果第１４表層食試験結果第１５表腐食試験結果第１６表層食試験結果第１７表層食試験結果５％ＨＣＩ、沸とう２４時間テスト第１８表腐食試験結果４０％ＨＮＯ，、沸とう２４時間テスト第１９表腐食試
験結果第２０表層食試験結果第２１表層食試験結果第２２表層食試験結果第２３表腐食試験結果第２４表層食試験結果第２５表層食試験結果５％ＨＣＩ、沸とう２４時間テスト

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ルテニウム　０．００５ｗｔ．％〜２ｗｔ．％パ
ラジウム０．００５ｗｔ．％〜２ｗｔ．％の１種又は２
種とタンタル０．０１ｗｔ．％〜１０ｗｔ．％ニオブ０．０１ｗｔ．％〜１０ｗｔ．％ジルコニウム０．０１ｗｔ．％〜１０ｗｔ．％の群のい
ずれか１種又は２種以上を含有し、残部チタン及び不可
避的不純物からなる耐食性に優れたチタン基合金。
（２）ルテニウム０．００５ｗｔ．％〜２ｗｔ．％パラ
ジウム０．００５ｗｔ．％〜２ｗｔ．％の１種又は２種
とタンタル０．０１ｗｔ．％〜１０ｗｔ．％ニオブ０．０１ｗｔ．％〜１０ｗｔ．％ジルコニウム０．０１ｗｔ．％〜１０ｗｔ．％の群のい
ずれか１種又は２種以上とニッケル０．０１ｗｔ．％〜２ｗｔ．％タングステン０．００５ｗｔ．％〜０．５ｗｔ．％モリ
ブデン０．０１ｗｔ．％〜１ｗｔ．％の群のいずれか１種又は２種以上を含有し、残部チタン
及び不可避的不純物からなる耐食性に優れたチタン基合
金。