Высокотемпературное оксидирование заключается в том, что в течение 5-6 часов детали выдерживают на воздухе нагретыми до 850 °С, а затем резко охлаждают в воде, чтобы удалить с поверхности рыхлую окалину. В результате оксидирования сопротивление износу возрастает в 15—100 раз.
ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ. ТИТАН В НАРОДНОМ ХОЗЯЙСТВЕ
Глава 1. В БОРЬБЕ С КОРРОЗИЕЙ
БИЧ МЕТАЛЛОВ
В мире нет ничего вечного — эту нехитрую истину все знают давно. То, что кажется навеки незыблемым — горы, гранитные глыбы, целые материки, — со временем разрушаются, рассыпаются в пыль, уходят под воду, проваливаются в глубины. Исчезают целые культуры, народы и государства, уступая место другим, которых неизбежно постигает все та же участь. Но, разумеется, происходит все это не на наших глазах и даже не в течение многих человеческих поколений. Происходит все это медленно, постепенно.
В то же время ничто не разрушается так быстро, как известные нам металлы — чугун, железо, сталь. Разрушает их коррозия — неумолимый бич любых твердых тел, а металлов в особенности. Коррозия неизбежно возникает при наличии электрохимических и просто химических процессов на поверхности вещества как следствие его взаимодействия с окружающей средой. И ее результаты сказываются самым печальным образом.
По всей поверхности земного шара разбросаны металлургические заводы, круглые сутки дымят домны, мартены, конвертеры, выплавляя главнейший металл современной цивилизации — железо в различных его модификациях. Мировая выплавка стали уже приближается к миллиарду тонн в год. Но, условно говоря, каждый десятый завод работает впустую — его продукцию поглощает вечно голодное чудовище — коррозия, ржавчина.
Да, именно так и обстоит дело, ведь ежегодно каждая десятая тонна выплавленного металла уничтожается коррозией. Но это также значит, что из всего произведенного сейчас железа через десять лет ничего не останется . . . Лишь только благодаря тому, что металлургические заводы продолжают выплавлять металл, мы постоянно располагаем им.
Но мало того, что металлы разрушаются просто под открытым небом, в воде или под землей. Современная технология, основанная на использовании крайне агрессивных веществ, высоких температур и давлений, еще более ускоряет этот процесс, разрушая не только черные, но и более дорогие цветные металлы.
Прямые убытки от коррозии достигают астрономических величин. Только в США они ежегодно составляют 5,5 миллиарда долларов. Но гораздо больший ущерб наносят косвенные потери, возникающие вследствие коррозионного повреждения оборудования. К ним относятся простои в связи с ремонтом, потери продукта в результате утечки, снижение производительности в результате засорения аппаратуры и понижения интенсивности процессов.
Кроме того, загрязняются готовые продукты и полупродукты, а это резко ухудшает их качество. Иногда конструкторы намеренно завышают при проектировании сечение деталей, толщину стенок и т.д., предусматривая ненасытный "аппетит” коррозии. Поэтому при прокладке трубопровода, например, получается так, что в землю зарывают ”лишние” тысячи тонн стали, предназначенные ”на съедение” коррозии. Точно таким же образом поступают и при проектировании оборудования, применяющегося в химической индустрии.
Существует множество видов и типов коррозии металлов — в зависимости от того, с какими именно веществами контактирует металл и каким образом распределяются коррозионные поражения на его поверхности. Коррозия бывает как равномерной, так и местной — гораздо более опасной, когда очаги поражения занимают небольшую площадь, но проникают вглубь, серьезно разрушая изделие. Местная коррозия бывает язвенной, точечной, межкристаллитной.
Нетрудно догадаться, что язвенной и точечной коррозия называется в том случае, когда поверхность металла обезображена язвами и точками — будто бы материал Переболел” оспой. При межкристаллитной коррозии нарушаются границы между кристаллами металла. Процесс этот глубинный и потому очень коварный, так как снаружи почти незаметно, что материал пришел в негодность, утратил прочность.
Разрушаются все металлы без исключения, одни — быстро, другие — медленно. Титан относится к числу последних, и эта его особенность чрезвычайно важна для современной техники. Следует подчеркнуть, что даже в тех случаях, когда титан поддается коррозии, она, как правило, всегда равномерно ”съедает” его, тогда как железо, сталь, нержавеющие и алюминиевые сплавы часто подвергаются местным и межкристаллитным разрушениям. Титан же межкристаллитной коррозии практически не подвергается никогда.