RU2439183C2 - Сплав на основе титана - Google Patents
Сплав на основе титана Download PDFInfo
- Publication number
- RU2439183C2 RU2439183C2 RU2010113612/02A RU2010113612A RU2439183C2 RU 2439183 C2 RU2439183 C2 RU 2439183C2 RU 2010113612/02 A RU2010113612/02 A RU 2010113612/02A RU 2010113612 A RU2010113612 A RU 2010113612A RU 2439183 C2 RU2439183 C2 RU 2439183C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- titanium
- alloy
- ruthenium
- vanadium
- hydrogen
- Prior art date
Links
Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Prevention Of Electric Corrosion (AREA)
Abstract
Изобретение относится к металлургии, в частности к сплавам на основе титана, и может быть использовано в водных теплоносителях теплопередающих элементов, теплообменных парогенерирующих аппаратов, элементов оборудования химических производств. Заявлен сплав на основе титана, содержащий, мас.%: алюминий 3,5-5,0, ванадий 1,2-2,5, цирконий 0,01-0,30, кремний 0,02-0,10, железо 0,05-0,15, кислород 0,03-0,12, водород 0,001-0,006, азот 0,01-0,03, углерод 0,02-0,10, рутений 0,05-0,14, титан - остальное. Сплав обладает повышенной устойчивостью против щелевой и питтинговой коррозии в агрессивных средах с температурой до 250°С, повышенным солесодержанием 3,5% NaCl и рН 2,5-4,0. Повышение стойкости против щелевой и питтинговой коррозии заявляемого сплава позволит увеличить ресурс элементов оборудования, эксплуатируемого в агрессивных средах. 2 табл.
Description
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к созданию сплавов на основе титана, обладающих повышенной устойчивостью против щелевой и питтинговой коррозии в агрессивных средах с температурой до 250°С, повышенным солесодержанием (3,5% NaCl) и рН 2,5-4,0.
Сплав предназначен для использования в водных теплоносителях теплопередающих элементов, теплообменных парогенерирующих аппаратов, различной арматуры, элементов оборудования химических производств и оффшорной техники.
Известны сплавы на основе титана: с добавками рутения - (Grade 26-27), добавками никеля и рутения - (Grade13-15); с алюминием, ванадием и рутением - (Grade 28-29), используемые в агрессивных средах [1, 2, 3].
Недостатками перечисленных сплавов являются: для одних - низкий уровень прочности (Grade 13, 14, 15 и Grade 26, 27); для других - пониженные значения пластичности и характеристик работоспособности сварных соединений из-за повышенного содержания ванадия (Grade 29).
Наиболее близким по технической сущности является сплав на основе титана (прототип), содержащий легирующие и примесные элементы, мас.%: алюминий 3,5-5,0; ванадий 1, 2-2,5; цирконий 0,30; кремний 0,12; железо 0,25; кислород 0,15; водород 0,006; азот 0,04; углерод 0,10; титан - остальное [4].
Недостатком этого сплава является повышенная чувствительность к питтинговой и щелевой коррозии, выявляемая в растворах хлоридов с температурой до 250°С и рН 2,5-4,0 под отложениями солей.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является создание сплава, обладающего более высокой стойкостью против щелевой и питтинговой коррозии в агрессивных средах с температурой до 250°С, повышенным солесодержанием (3,5% NaCl) и рН 2,5-4,0, по сравнению с известным сплавом.
Технический результат достигается за счет того, в состав известного сплава, содержащего алюминий, ванадий; цирконий, кремний, железо, кислород; водород, азот; углерод и титан - остальное, дополнительно вводится рутений при следующем соотношении компонентов (мас.%):
Алюминий | 3,5-5,0 |
Ванадий | 1,2-2,5 |
Цирконий | 0,01-0,30 |
Кремний | 0,02-0,10 |
Железо | 0,05-0,15 |
Кислород | 0,03-0,12 |
Водород | 0,001-0.006 |
Азот | 0,01-0,03 |
Углерод | 0,02-0,10 |
Рутений | 0,05-0,14 |
Титан | - остальное |
Легирующие и примесные элементы (кислород, азот, водород, кремний, железо) находятся в таком соотношении, чтобы обеспечить высокую стойкость против щелевой и питтинговой коррозии в растворах при повышенных температурах (до 250°С) и с повышенным содержанием хлоридов (рН 2,5-4).
Повышение чистоты сплава (пониженное содержание примесных элементов) по сравнению с известным сплавом необходимо для уменьшения анодных участков на поверхности сплава и повышения его коррозионной стойкости.
Рутений в заявляемом сплаве является микролегирующей и катодно-модифицирующей добавкой, которая обеспечивает устойчивую пассивность сплава, за счет снижения перенапряжения реакции выделения водорода.
При катодном микролегировании рутением повышается катодная эффективность, смещающая электрохимический потенциал сплава в область устойчивой пассивности, что исключает опасность питтингообразования.
Алюминий в заявляемых пределах 3,5-5,0% интенсивно повышает прочностные характеристики сплава и обеспечивает хорошие технологические свойства при производстве полуфабрикатов. Повышение алюминия сверх пределов, заявленных в сплаве, снижает технологические свойства.
Ванадий в заявленных пределах повышает прочностные свойства сплава и снижает сегрегацию легирующих элементов, что понижает чувствительность сплава к перегреву.
Выплавляли слитки из заявляемого сплава и сплава прототипа (таблица 1).
Слитки ковали на плиты и прокатывали в листы толщиной 4,0 мм, из которых затем изготавливали образцы размером 4×35×35 мм для проведения коррозионных испытаний на щелевую и питтинговую коррозию. Проверку механических свойств выполняли по ГОСТ 1497 на цилиндрических образцах диаметром 5 мм.
С целью ускорения коррозионные испытания проводили в автоклаве в среде 20% раствора NaCl при температуре 250°С в течение 2000 часов. Испытания проводили в соответствии с [5]. Результаты испытаний приведены в таблице 2.
Оценка склонности к щелевой коррозии произведена по результатам исследования потери массы в размерности 10-3 г/(дм2·ч).
Оценка склонности к питтингу выполнена визуально при осмотре поверхности образцов с использованием оптического микроскопа при увеличении ×12. Выявляли питтинги диаметром не менее 0,1 мм.
На образце сплава прототипа обнаружены питтинговые поражения поверхности размером более 4,0 мм. На образце из заявляемого сплава никаких поражений поверхности обнаружено не было, поверхность образцов была блестящая. Представленные результаты показывают, что заявляемый сплав по стойкости против щелевой и питтинговой коррозии превосходит аналогичные характеристики известного сплава. Это позволяет увеличить ресурс различных элементов оборудования при эксплуатации в водных растворах с повышенным содержанием хлоридов при повышенной температуре до 250°С и рН 2,5 в 6-8 раз.
Источники информации
1. Стандарт на прокат и заготовки из титана и титановых сплавов ASTM В 265.
2. Стандарт на полосы, листы и плиты из титана и титановых сплавов ASTM В 348.
3. Стандарт на бесшовные трубы из титана и титановых сплавов для конденсаторов и теплообменников ASTM В 338.
4. Титан и титановые сплавы деформируемые. Марки. ГОСТ 19807.
5. Методы ускоренных испытаний на стойкость к питтинговой коррозии
ГОСТ 9.912-89 (СТ СЭВ 64461-88).
Claims (1)
- Сплав на основе титана, содержащий алюминий, ванадий, цирконий, кремний, железо, кислород, водород, азот, углерод и титан, отличающийся тем, что он дополнительно содержит рутений при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Алюминий 3,5-5,0 Ванадий 1,2-2,5 Цирконий 0,01-0,30 Кремний 0,02-0,10 Железо 0,05-0,15 Кислород 0,03-0,12 Водород 0,001-0,006 Азот 0,01-0,03 Углерод 0,02-0,10 Рутений 0,05-0,14 Титан - остальное
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010113612/02A RU2439183C2 (ru) | 2010-04-07 | 2010-04-07 | Сплав на основе титана |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010113612/02A RU2439183C2 (ru) | 2010-04-07 | 2010-04-07 | Сплав на основе титана |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010113612A RU2010113612A (ru) | 2011-10-20 |
RU2439183C2 true RU2439183C2 (ru) | 2012-01-10 |
Family
ID=44998668
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010113612/02A RU2439183C2 (ru) | 2010-04-07 | 2010-04-07 | Сплав на основе титана |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2439183C2 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2582171C1 (ru) * | 2015-04-27 | 2016-04-20 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный Научно-Исследовательский Институт Конструкционных Материалов "Прометей" (Фгуп "Цнии Км "Прометей") | Сплав на основе титана |
CN109112355A (zh) * | 2018-08-03 | 2019-01-01 | 燕山大学 | 一种近α相高强耐腐蚀钛合金及其制备方法 |
RU2690073C1 (ru) * | 2018-12-14 | 2019-05-30 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов "Прометей" имени И.В. Горынина Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт" - ЦНИИ КМ "Прометей") | Литейный сплав на основе титана |
RU2801581C1 (ru) * | 2022-08-30 | 2023-08-11 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов "Прометей" имени И.В. Горынина Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт" - ЦНИИ КМ "Прометей") | Сплав на основе титана |
-
2010
- 2010-04-07 RU RU2010113612/02A patent/RU2439183C2/ru active
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2582171C1 (ru) * | 2015-04-27 | 2016-04-20 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный Научно-Исследовательский Институт Конструкционных Материалов "Прометей" (Фгуп "Цнии Км "Прометей") | Сплав на основе титана |
CN109112355A (zh) * | 2018-08-03 | 2019-01-01 | 燕山大学 | 一种近α相高强耐腐蚀钛合金及其制备方法 |
RU2690073C1 (ru) * | 2018-12-14 | 2019-05-30 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов "Прометей" имени И.В. Горынина Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт" - ЦНИИ КМ "Прометей") | Литейный сплав на основе титана |
RU2801581C1 (ru) * | 2022-08-30 | 2023-08-11 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов "Прометей" имени И.В. Горынина Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт" - ЦНИИ КМ "Прометей") | Сплав на основе титана |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010113612A (ru) | 2011-10-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2718019C1 (ru) | Продукт из мартенситной нержавеющей стали | |
RU2464334C1 (ru) | Титановый сплав с высокой стойкостью к межкристаллитной коррозии | |
EP3569725B1 (en) | Duplex stainless steel and method for producing same | |
CA2717104C (en) | Stainless steel used for oil country tubular goods | |
EP0066361B1 (en) | Corrosion resistant high strength nickel-based alloy | |
CN104955970B (zh) | 含溴离子的环境下耐蚀性优异的钛合金 | |
EP3508596A1 (en) | Duplex stainless steel and method for manufacturing same | |
CN100457953C (zh) | 用在海水应用中的双相不锈钢合金 | |
EP1446513A1 (en) | Super-austenitic stainless steel | |
JP4234593B2 (ja) | フェライト・オーステナイト2相ステンレス鋼 | |
US5424029A (en) | Corrosion resistant nickel base alloy | |
RU2439183C2 (ru) | Сплав на основе титана | |
EP1129230B1 (en) | New use of a stainless steel in seawater applications | |
Kaiser et al. | Electrochemical corrosion performance of commercially used aluminium engine block and piston in 0.1 M NaCl | |
Zhu et al. | Effect of Zn content on tensile and electrochemical properties of 3003 Al alloy | |
RU2502819C1 (ru) | Сплав на основе титана | |
Olaseinde et al. | Electrochemical studies of Fe-21Cr-1Ni duplex stainless steels with 0.15 wt% ruthenium at different temperatures | |
Guan et al. | Microstructural effects in corrosion of aluminium tube alloys | |
EP0092397A1 (en) | Nickel-chromium-molybdenum alloy | |
RU2426808C1 (ru) | Сплав на основе титана | |
RU2801581C1 (ru) | Сплав на основе титана | |
JP5346894B2 (ja) | 高強度低合金鋼の高圧水素環境脆化感受性の評価方法 | |
JP2013001973A (ja) | 耐水素吸収性ならびに造管性に優れるチタン合金溶接管および溶接管用フープ製品とそれらの製造方法 | |
RU2582171C1 (ru) | Сплав на основе титана | |
RU2614229C1 (ru) | Сплав на основе титана |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner |