PL173889B1

PL173889B1 - Palladium alloy

Info

Publication number: PL173889B1
Application number: PL94303064A
Authority: PL
Inventors: Zbigniew Rdzawski; Ludwik Ciura; Kazimierz Kozłowski; Bolesław Skowroński; Wojciech Motel; Bogdan Nikiel
Original assignee: Inst Metali Niezelaznych; Inst Nawozow Sztucznych; Mennica Panstwowa Sa
Priority date: 1994-04-18
Filing date: 1994-04-18
Publication date: 1998-05-29
Also published as: PL303064A1

Abstract

1. Stop palladu, znamienny tym, że zawiera platynę, a ponadto zawiera dodatkowo wanad, przy czym wagowa zawartość platyny wynosi 0,5-40%, wanadu 0,05-1,0%, resztę stanowi pallad i nieuniknione zanieczyszczenia. 2. Stop palladu, znamienny tym, że zawiera platynę, a ponadto zawiera dodatkowo chrom, przy czym wagowa zawartość platyny wynosi 0,5-40%, chromu 0,05-1,0%, resztę stanowi pallad i nieuniknione zanieczyszczenia. 3. Stop palladu, znamienny tym, że zawiera platynę, a ponadto zawiera dodatkowo bor, przy czym wagowa zawartość platyny wynosi 0,5-40%, boru 0,05-0,5%, resztę gg stanowi pallad i nieuniknione zanieczyszczenia.A palladium alloy which contains platinum and further comprises vanadium, the weight of platinum being 0.5-40%, vanadium 0.05-1.0%, the rest forms palladium and the inevitable impurities. 2. A palladium alloy which contains platinum and further comprises chromium, the weight of platinum being 0.5-40%, chromium 0.05-1.0%, the rest forms palladium and the inevitable impurities. 3. Palladium alloy which contains platinum and further comprises boron, the weight of platinum being 0.5-40%, boron 0.05-0.5%, the rest gg is palladium and the inevitable impurities.

Description

Przedmiotem wynalazku jest stop palladu o podwyższonych własnościach mechanicznych, zwłaszcza o wysokiej wytrzymałości w wysokich temperaturach, przeznaczony zwłaszcza na druty do produkcji siatek katalitycznych i katalityczno-wychwytujących przeznaczonych do procesów utleniania amoniaku.The subject of the invention is a palladium alloy with improved mechanical properties, especially high strength at high temperatures, intended especially for wires for the production of catalytic and catalytic-trap grids intended for ammonia oxidation processes.

W praktyce przemysłowej, do produkcji siatek katalitycznych i katalitycznowychwytujących wykorzystywanych w zakładach produkujących nawozy sztuczne, najczęściej stosuje się druty ze stopów platyny i stopów palladu, charakteryzujące się wysoką żarowytrzymałością w wysokich temperaturach. Odpowiednio dobrane zestawy siatek katalitycznych oraz katalityczno-wychwytujących są instalowane w reaktorach, w których następuje utlenianie amoniaku do tlenku azotu, który jest niezbędny do produkcji kwasu azotowego.In industrial practice, platinum alloy wire and palladium alloy wire, characterized by high heat resistance at high temperatures, are most often used for the production of catalytic and catalytic gratings used in fertilizer production plants. Properly selected sets of catalytic grids and catalytic-capturing grids are installed in reactors where ammonia is oxidized to nitrogen oxide, which is necessary for the production of nitric acid.

Z publikacji Karavaeva M.M; Zasorina A.P. i Klesceva N.F. Kataliticeskoje okislenie ammniaka, Moskva, Chimija, 1983, znane są stopy palladu zawierające wagowo 0,1%, 1,0% i 10% srebra oraz stopy palladu z dodatkiem 0,1% wagowych miedzi, a także stopy palladu z dodatkiem 0,1% wagowych itru. Z tej publikacji znane są także stopy palladu zawierające wagowo: 0,1%, 1,0% i 10% złota.From the publication of Karavaev M.M; Zasorina A.P. and Klesceva N.F. Catalytic carbon monoxide, Moskva, Chimija, 1983, known are palladium alloys containing 0.1%, 1.0% and 10% by weight of silver and palladium alloys with 0.1% by weight of copper, and palladium alloys with 0.1% % by weight of yttrium. Palladium alloys containing by weight: 0.1%, 1.0% and 10% gold are also known from this publication.

W praktyce przemysłowej, do produkcji siatek katalitycznych, często stosowanym stopem jest stop palladu ze złotem, zawierający do 40% wagowych złota, który może zawierać także niewielką ilość cyrkonu, toru i berylu.In industrial practice, for the production of catalytic gauzes, a frequently used alloy is a palladium-gold alloy containing up to 40% by weight of gold, which may also contain a small amount of zirconium, thorium and beryllium.

Z publikacji w NITROGEN Nr 190, marzec-kwiecień 1991 r., znane są także próby zastosowania stopów palladu z niklem, manganem, chromem, węglem i borem, do produkcji siatek katalitycznych.From the publication in NITROGEN No. 190, March-April 1991, there are also known attempts to use palladium alloys with nickel, manganese, chromium, carbon and boron for the production of catalytic grids.

Znane stopy palladu posiadają stosunkowo niską odporność na działanie wysokich temperatur oraz agresywnego chemicznie środowiska, objawiające się zmianami strukturalnymi, obniżeniem własności wytrzymałościowych w trakcie eksploatacji i znaczną kruchością (wydłużenie około 3% w temperaturze 1000°C). Prowadzi to w konsekwencji do szybkiego zużycia pakietów siatek katalityczno-wychwytujących wykonanych z tych stopów. Stop według wynalazku eliminuje te niedogodności.Known palladium alloys have a relatively low resistance to high temperatures and a chemically aggressive environment, manifested by structural changes, a reduction in strength properties during operation and significant brittleness (elongation of about 3% at 1000 ° C). Consequently, this leads to a rapid wear of the catalyst-trap mesh packets made of these alloys. The alloy according to the invention overcomes these drawbacks.

Zgodnie z wynalazkiem stop palladu zawiera platynę oraz dodatkowo wanad lub chrom lub bor, przy czym wagowa zawartość w stopie platyny wynosi od 0,5% do 40%, wanadu od 0,05% do 1,0%, chromu od 0,05% do 1,0%, boru od 0,05% do 0,5%.According to the invention, the palladium alloy contains platinum and additionally vanadium or chromium or boron, the weight content in the alloy of platinum is 0.5% to 40%, vanadium 0.05% to 1.0%, chromium 0.05%. up to 1.0%, boron from 0.05% to 0.5%.

Stop palladu, który oprócz dodatku platyny zawiera także wanad lub chrom lub bor, oczywiście w określonych ilościach, ze względu na silne hamowanie rozrostu ziam przez wanad, chrom i bor, nieoczekiwanie okazał się wyjątkowo wytrzymałym i odpornymPalladium alloy, which in addition to the addition of platinum, also contains vanadium or chromium or boron, of course in certain amounts, due to the strong inhibition of the growth of herbs by vanadium, chromium and boron, unexpectedly turned out to be extremely durable and resistant

173 889 na kruchość stopem, zwłaszcza w wysokich temperaturach pracy. Jego wytrzymałość na rozrywanie w temperaturze 1000¾ przekracza 30 MPa przy wydłużeniu przekraczającym 50%, podczas gdy dotychczas stosowane stopy wykazują wydłużenie około kilku procent. Dzięki tym własnościom może być szeroko stosowany na przykład w tak niekorzystnych warunkach jak warunki panujące w procesach katalitycznego utleniania amoniaku, gdzie temperatura procesu wynosi około 950°C, a ciśnienia mieszanki powietrza i około 10% amoniaku wynosi około 5 atmosfer, co ma miejsce w przestrzeni roboczej reaktorów przemysłowych zakładów azotowych.173 889 for brittleness with the alloy, especially at high operating temperatures. Its tear strength at 1000¾ exceeds 30 MPa with elongation exceeding 50%, while the alloys used so far have an elongation of about a few percent. Due to these properties, it can be widely used, for example, in such unfavorable conditions as those prevailing in the processes of catalytic ammonia oxidation, where the process temperature is about 950 ° C, and the pressure of the mixture of air and about 10% of ammonia is about 5 atmospheres, which takes place in space working reactors of industrial nitrogen plants.

Przykład I. Stop palladu zawiera wagowo 5% platyny, 0,1% wanadu, resztę stanowi pallad i nieuniknione zanieczyszczenia. Stop ten w temperaturze 1000°C posiada wytrzymałość na rozrywanie Rm powyżej 35 MPa przy wartości wydłużenia A20 ponad 60%.EXAMPLE 1 Palladium alloy contains 5 wt% platinum, 0.1% vanadium, the balance palladium and unavoidable impurities. At the temperature of 1000 ° C, this alloy has a tearing strength Rm above 35 MPa with an elongation value A20 of over 60%.

Przykład II. Stop palladu zawiera wagowo 15% platyny, 0,1% chromu, resztę stanowi pallad i nieuniknione zanieczyszczenia. Stop ten w temperaturze 1000°C posiada wytrzymałość na rozrywanie Rm powyżej 40 MPa przy wartości wydłużenia A20 ponad 55%.Example II. The palladium alloy contains 15 wt% platinum, 0.1% chromium, the rest is palladium and the inevitable impurities. At the temperature of 1000 ° C, this alloy has a tearing strength Rm above 40 MPa with an elongation value A20 above 55%.

Przykład III. Stop palladu zawiera wagowo 30% platyny, 0,05% boru, resztę stanowi pallad i nieuniknione zanieczyszczenia. Stop ten w temperaturze 1000°C posiada wytrzymałość na rozrywanie Rm powyżej 45 MPa przy wartości wydłużenia A20 ponad 50%.Example III. The palladium alloy contains 30% by weight of platinum, 0.05% by weight of boron, the rest being palladium and the inevitable impurities. At the temperature of 1000 ° C, this alloy has a tearing strength Rm above 45 MPa with an elongation value A20 over 50%.

173 889173 889

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 złPublishing Department of the UP RP. Circulation of 90 copies. Price PLN 2.00

Claims

Patent claims

1. Palladium alloy, characterized in that it comprises platinum and further comprises vanadium, the weight content of platinum is 0.5-40%, vanadium 0.05-1.0%, the rest being palladium and unavoidable impurities.

2. Palladium alloy, characterized in that it comprises platinum and further comprises chromium, the weight content of platinum is 0.5-40%, chromium 0.05-1.0%, the rest being palladium and unavoidable impurities.

3. Palladium alloy, characterized in that it contains platinum and further comprises boron, the weight content of platinum is 0.5-40%, boron 0.05-0.5%, the rest being palladium and unavoidable impurities.