JPS62109936A - 耐食性に優れたチタン基合金 - Google Patents

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 (2)

【特許請求の範囲】
1. （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. （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。