Титанотантало-вольфрамовые пластины ГОСТ 25411-90 в Минске

Титанотантало-вольфрамовые пластины ГОСТ 25411-90: свойства, марки и применение

Титанотантало-вольфрамовые пластины по ГОСТ 25411-90 — это металлические полуфабрикаты из коррозионностойких сплавов системы Ti–Ta–W, предназначенные для изготовления анодов, токоподводов и конструкционных элементов, работающих в агрессивных электролитах. Стандарт нормирует химический состав, механические свойства и предельные отклонения по толщине для горячекатаных и холоднокатаных плит. Основное преимущество сочетания титана, тантала и вольфрама — сохранение электрохимической стойкости при плотностях тока до 5–10 кА/м и температурах до 90–95 C в средах хлоридов, сульфатов и гипохлоритов.

Нормативная база и сортамент

ГОСТ 25411-90 распространяется на пластины толщиной от 0,5 до 60 мм, шириной до 1000 мм и длиной до 2000 мм. Допускаются предельные отклонения по толщине в зависимости от класса точности: для холоднокатаных листов — от –0,05 до +0,10 мм при толщине до 2 мм, для горячекатаных плит — до 5 % номинала. Кромки поставляются обрезными или необрезными; для анодных узлов чаще применяют обрезную кромку с шероховатостью Rz 40 мкм.

Стандарт регламентирует следующие марки сплавов системы Ti–Ta–W:

• ВТ1-0 с добавками тантала и вольфрама — для анодов электролизёров;
• ВТ1-00 с легированием Ta и W — для токоподводов гальванических ванн;
• ПТ-7М с танталом — для катодных узлов установок электрохимической защиты;
• Специальные композиции Ti–Ta–W с массовой долей тантала 5–30 % и вольфрама 2–10 %.

Химический состав контролируется по массовой доле легирующих элементов: тантал вводится для повышения коррозионной стойкости в кислотах, вольфрам — для увеличения твёрдости и износостойкости поверхностного слоя. Суммарное содержание примесей (Fe, Si, C, N, O) не превышает 0,5 %.

Технические характеристики

Механические свойства титанотантало-вольфрамовых пластин зависят от способа прокатки и последующей термообработки. Отжиг проводится в вакууме при 700–850 C для снятия внутренних напряжений. Предел прочности находится в диапазоне 450–750 МПа, относительное удлинение — не менее 12 %. Удельное электрическое сопротивление составляет 0,6–1,2 мкОмм в зависимости от содержания вольфрама.

Области применения

Пластины из титанотантало-вольфрамовых сплавов востребованы в электролизных производствах хлора и каустической соды, где аноды работают в растворах NaCl с pH 2–4 при температуре 80–90 C. В гальванотехнике из них изготавливают нерастворимые аноды для ванн хромирования, никелирования и золочения. В системах катодной защиты магистральных трубопроводов пластины служат токоподводами и анодными заземлителями, эксплуатируемыми в грунтах с удельным сопротивлением до 100 Омм.

Дополнительные направления:

• анодные узлы установок электрохимической очистки сточных вод;
• токоподводы электролизёров цветных металлов;
• конструкционные элементы теплообменников в среде агрессивных кислот;
• детали проточных электрохимических реакторов;
• анодные заземлители станций катодной защиты.

Технология изготовления и обработки

Пластины получают горячей прокаткой слитков или холодной прокаткой с промежуточными отжигами. Сварка выполняется в среде аргона вольфрамовым электродом (TIG) с присадочным материалом на основе титана. Механическая обработка возможна твердосплавным инструментом при скоростях резания 30–60 м/мин. Поверхностное активирование перед эксплуатацией в качестве анода проводится травлением в растворе плавиковой и азотной кислот с последующим нанесением оксидных покрытий на основе RuO или IrO.

Вопросы и ответы