Sondermetalle und ihre Anwendung im Chemieapparatebau

Abstract Beim Bau von Apparaten für die chemische Industrie kommen in zunehmendem Maße Sondermetalle zur Anwendung, wie Titan, Zirconium und Tantal. Ihre ungewöhnliche Korrosionsbestädigkeit gegenüber vielen aggressiven Chemikalien‐auch bei hohen Temperaturen und hohen Drücken ‐ verdanken die Sondermetalle nicht einer natürlichen Immunität, sondern der Ausbildung einer schützenden oxidischen Passiv‐Schicht auf der Metalloberfläche. Sondermetalle lassen sich gut schweißen. Allerdings ist dabei die Reaktion mit atmosphärischen Gasen zu berücksichtigen. Schweißen ist deshalb nur unter Edelgas oder im Hochvakuum möglich. Ebenso ist ein Legieren mit Eisenbasiswerkstoffen beim Schweißen unbedingt zu vermeiden. Dabei ist zu berücksichtigen, daß der Schmelzpunkt beispielsweise des Tantals etwa doppelt so hoch wie der des Stahls ist. Spanabhebend werden Tantal und Niob mit Schnellschneidstählen bearbeitet; Schnittgeschwindigkeit und Schnittwinkel entsprechen den von nichtrostenden Stählen. Herausragende Eigenschaften für den chemischen Apparatebau sind im einzelnen:— Die Beständigkeit des Titans unter oxidierenden Bedingungen — Die Beständigkeit des Zirconiums unter reduzierenden und alkalischen Bedingungen — Die Beständigkeit des Molybdäns gegenüber Flußsäure und Fluorid — Die Beständigkeit des Tantals unter oxidierenden und reduzierenden BedingungenDas Passiwerhalten nimmt in reinen Minerälsauren im allgemeinen in der Reihenfolge Titan ‐ Zirconium ‐ Tantal zu. Fluorid‐Verunreinigungen sind (Ausnahme: Molybdän) zu vermeiden. Der Werkstoff mit dem breitesten Anwendungsspektrum ist Tantal. Durch Zulegieren von Niob entstehen kostengünstige, aber ähnlich korrosionsresistente Werkstoffe, die gute Chancen haben, sich in der chemischen Industrie zu etablieren und eine ähnlich wichtige Rolle wie das Tantal selbst zu spielen.