- Spaltkorrosion
Titan weist eine besonders hohe Spaltkorrosionsbeständigkeit auf, und Spaltkorrosion tritt nur in wenigen chemischen Medien auf. Spaltkorrosion von Titan hängt eng mit der Temperatur zusammen, Chloridkonzentration, pH-Wert und Spaltgröße. Nach einschlägigen Informationen, Spaltkorrosion ist wahrscheinlich, wenn die Temperatur des feuchten Chlors über 85 °C liegt. Zum Beispiel, Einige Fabriken verwenden einen Füllkörperturm, um das feuchte Chlorgas direkt vor dem Kühler abzukühlen und die Temperatur auf 65–70 °C zu senken, und dann in den Titankühler gelangen, um die Beständigkeit gegen Spaltkorrosion zu verbessern. Der Effekt ist auch sehr signifikant. Die Praxis hat gezeigt, dass eine Absenkung der Temperatur eine wirksame Methode zur Vermeidung von Spaltkorrosion ist. Allgemein gesprochen, Die Gefahr von Spaltkorrosion ist in schmalen Spalten viel größer als in breiten Spalten. Bei einer bestimmten großen Lücke, Die Spaltkorrosion von Titan erreicht einen Extremwert. Wenn die Lücke klein ist, da das korrosive Medium die Innenfläche des Spalts nicht benetzen kann, auch wenn es die Innenfläche benetzt, sein Fluss ist eingeschränkt und der Titanoxidfilm wurde nicht zerstört; wenn die Lücke groß ist, Die Diffusion von Sauerstoff erfolgt recht schnell, genug, um Titan zu passivieren. daher, wenn die Lücke klein oder groß ist, es wird keine Spaltkorrosion verursachen.
- Spannungskorrosion
Bis auf ein paar einzelne Medien, Industrielles Reintitan weist eine ausgezeichnete Spannungskorrosionsbeständigkeit auf, und es kommt selten vor, dass Titanausrüstung durch Spannungskorrosion beschädigt wird. Industriell passiviertes Titan kann nur in rauchender Salpetersäure verwendet werden, bestimmte Methanollösungen oder bestimmte Salzsäurelösungen, Hochtemperatur-Hypochlorit, geschmolzenes Salz mit einer Temperatur von 300 Zu 450 ℃ oder NaCl-haltige Atmosphäre, Schwefelkohlenstoff, n-Hexan und trockenes Chlor. Spannungskorrosion tritt auf. Wenn konzentrierte Salpetersäure mehr als enthält 6.0% NO2 und weniger als 0.7% H2O, Bei industriellem Reintitan kommt es bereits bei Raumtemperatur zu Spannungsrisskorrosion. Bei der Verwendung von Titangeräten kam es in meinem Land zu schwerer Spannungskorrosion und Explosionen 98% konzentrierte Salpetersäure. Obwohl Titan in einigen speziellen Medien Spannungsrisskorrosion aufweist, im Vergleich zu anderen Metallen, Die Beständigkeit von Titan gegenüber Spannungsrisskorrosion ist immer noch gut. Wenn bei Titan Spannungskorrosion auftritt, wenn die Oberfläche passiviert wird, Es entsteht eine große Zugspannung, so dass sich Versetzungen bei geringer äußerer Belastung zu bewegen beginnen. Wenn die durch Korrosion geförderte lokale plastische Verformung einen kritischen Zustand erreicht, Die Spannungskonzentration am vorderen Ende der Versetzungsakkumulationsgruppe ist gleich der atomaren Bindungskraft, Dies führt zur Bildung von Mikrorissen! Nachdem der Riss entstanden ist, das Fermi-Niveau der Spitzenmatrix ist höher als das des restlichen Risses. In diesem Bereich, Das Elektrodenpotential an der Rissspitze ist niedrig, und unter der Einwirkung des korrosiven Mediums, Das Metall an der Rissspitze unterliegt einer anodischen Zersetzung. Einerseits, Wasserstoff reduziert die Oberflächenenergie des Risses. Unter Einwirkung äußerer Kraft, Der Querschnitt wird erweitert, um ein Gleichgewicht mit der äußeren Kraft herzustellen. Auf der anderen Seite, Wasserstoff erhöht den Unterschied im Fermi-Niveau zwischen der Rissspitze und anderen Bereichen des Risses, erhöht die Korrosionspotentialdifferenz, und fördert die Entstehung von Spannungskorrosion.
- Wasserstoffversprödungskorrosion
Titan ist ein aktives Metall, das nicht nur an der Oberfläche mit Wasserstoff reagiert, sondern auch in das Innere von Titan diffundiert. Wenn die Wasserstoffkonzentration im Titan ein Niveau erreicht, kann sich eine unabhängige Titanhydridphase bilden, Titan wird spröde. Wasserstoff kann im Metall vorhanden sein, bevor das Titanmaterial verwendet wird, oder es kann durch die Verwendung in Wasserstoffgas oder wasserstoffhaltigen Medien absorbiert werden. daher, während des tatsächlichen Einsatzes von Titangeräten, Besonderes Augenmerk sollte auf die Wasserstoffversprödung gelegt werden, um Schäden an der Ausrüstung zu vermeiden. Im Allgemeinen, Wasserstoff in Titan wird in zwei Arten unterteilt: interner Wasserstoff und externer Wasserstoff. Unter internem Wasserstoff versteht man den beim Titanschmelzen eingebrachten Wasserstoff, Wärmeverarbeitung, Wärmebehandlung, Beizen, Galvanisieren, usw. Titan enthält ursprünglich keinen oder nur sehr wenig Wasserstoff, aber wenn verwendet, Aufgrund der Einbringung von Wasserstoff aus der äußeren Umgebung wird er als externer Wasserstoff bezeichnet. Wasserstoff, speziell, erzeugt auf folgende Weise aktive Wasserstoffatome auf der Metalloberfläche, und dringt dann in das Metall ein. (1) Das Medium, in dem sich Titangeräte befinden, enthält molekularen Wasserstoff, wie zum Beispiel eine Wasserstoffatmosphäre mit hoher Temperatur. (2) Der durch allgemeine Korrosion oder lokale Korrosion von Titan erzeugte Wasserstoff wird von Titan absorbiert. Zum Beispiel, Spaltkorrosion von Titan geht oft mit einer Wasserstoffaufnahme einher. (3) Wasserstoff entsteht, wenn Titan und elektronegative Metalle einer galvanischen Korrosion oder einem kathodischen Schutz unterzogen werden. Die beiden letztgenannten Arten der Titanwasserstoffversprödung, die durch elektrochemische Korrosion der Kathode verursacht werden, kommen häufiger vor und können ohne hohe Temperatur und hohen Druck auftreten, Daher sollte ihnen mehr Aufmerksamkeit geschenkt werden. Die Wasserstoffversprödung von Titanmaterialien wird von vielen Faktoren beeinflusst. Der Haupteinflussfaktor ist der Wasserstoffgehalt, Dehnungsrate, Stress, Stresskonzentration, mittlere Temperatur und Umgebung, usw. Wenn die Titanoberfläche durch metallisches Eisen verunreinigt ist, Die Wasserstoffaufnahmekapazität von Titan wird zunehmen. Denn Eisen kann mit der Titanmatrix eine Korrosionsmikrobatterie bilden, Bei der Korrosionsreaktion entsteht entstehender Wasserstoff, Dadurch werden die aktiven Punkte und aktiven Kanäle für den Eintritt von Wasserstoff erhöht, Dies erleichtert das Eindringen von Wasserstoff, und der beschädigte Film ist nicht einfach zu reparieren. Der Einfluss der Temperatur auf die Wasserstoffabsorption von Titan spiegelt sich hauptsächlich in der Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit zwischen Titan und Wasserstoff und der Diffusionsgeschwindigkeit von Wasserstoff darin wider. Bei niedrigen Temperaturen, Die Diffusionsgeschwindigkeit von Wasserstoff in Titan ist sehr gering. Allerdings bei höheren Temperaturen (größer als 80 ℃), Die Wasserstoffabsorption wird deutlich. Über 300 ℃, die Reaktionsgeschwindigkeit zwischen Titan und Wasserstoff beschleunigt sich stark, Es entsteht eine große Menge Hydrid und führt zu einer offensichtlichen Wasserstoffversprödung des Titans. Wenn die Temperatur in einer Wasserstoffatmosphäre 316 °C überschreitet, Titanausrüstung wird grundsätzlich nicht empfohlen. Gemäß den oben genannten Einflussfaktoren, Methoden wie die Reduzierung des Wasserstoffgehalts im Titanmaterial, Erhöhung der Wasserstofffeststofflöslichkeit des Titanmaterials, Reduzierung der Oberflächenverschmutzung des Titanmaterials, Reduzierung des Eisengehalts im Titanmaterial, und die Eliminierung von Eigenspannungen kann zur Verringerung der Wasserstoffversprödungskorrosion eingesetzt werden. Auftreten.
- Lochfraß
Das Auftreten von Lochfraß hängt vom Grad der Schädigung der Oxidschicht der Teile ab, die Lochfraß verursachen können. In Bereichen mit Lücken kann es leicht zu dieser Art von Korrosion kommen. Der Passivierungsfilm auf der Oberfläche des Titanmaterials kann sich nach teilweiser Zerstörung nicht selbst passivieren, Dies führt zu einer elektrochemischen Inhomogenität der Oberfläche, Dies führt dazu, dass sich an einigen Stellen Korrosion in der Tiefe ausbreitet, Es bildet sich punktförmige, örtliche Korrosion. Zum Beispiel, wenn ein Titanaustauscher in einer Zinkchloridlösung verwendet wird, An den Teilen, die mit Eisen in Berührung kommen, kann es zu Lochfraßkorrosion kommen; in Natriumchloridlösung, Titan-Wärmetauscher weisen zudem leichte Lochfraßkorrosion auf; PTFE-Kunststoffdichtungen sind mit Titan nicht kompatibel. Teile, die Lücken bilden, sind die wahrscheinlichsten Stellen für Lochfraß; Titan korrodiert auch leicht in Calciumchlorid- und Aluminiumchloridlösungen, Korrosion tritt jedoch innerhalb eines bestimmten Konzentrations- und Temperaturbereichs auf. Zusätzlich, aufgrund unsachgemäßer Wärmebehandlung , Bei der Heißverarbeitung kommt es häufig zu Lochfraß an verfärbten Teilen, Formen und Schweißen, und in kontaminierten Teilen wie Eisen. Chloridlösungen mit hoher Temperatur und mittlerer Konzentration sind das Hauptmedium, das Lochfraß bei Titanmaterialien verursacht. Zum Beispiel, 100℃, 25% konzentrierte Aluminiumchloridlösung, 175℃, 75% konzentrierte Calciumchloridlösung, 103rC, 40% konzentrierte Ammoniumchloridlösung, usw., Es kam zu Anlagenschäden aufgrund von Lochfraß. Allgemein, wenn die Temperatur unter 80℃ liegt, Lochfraßkorrosion ist nicht anfällig für das Auftreten. Metalle wie Eisen und Kupfer verunreinigen die Oberfläche von Titanwerkstoffen und erhöhen die Neigung zur Lochfraßkorrosion. Die vorbeugende Maßnahme besteht darin, reines Titan mit hohem Sauerstoffgehalt zu verwenden. Titanausrüstung sollte gebeizt werden, atmosphärische thermische Oxidation und andere Behandlungen, bevor sie in Gebrauch genommen werden.
- Galvanische Korrosion
Im Elektrolyten, wenn Titan mit anderen Metallen in Kontakt kommt und ein galvanisches Paar bildet, Das Metall mit geringer Inertheit oder die positive Elektrode korrodiert. Aufgrund der Existenz eines Passivierungsfilms aus Titan, Es wird sichergestellt, dass Titan nicht korrodiert, wenn es zur Kathode im galvanischen Paar wird. Als Kathode wird Titan verwendet, desto kleiner ist die Oberfläche des Anodenmetalls, Je größer die Stromdichte und desto ausgeprägter die Korrosion. Jedoch, in Salzsäure oder Schwefelsäure, Titan und Aluminium bilden einen galvanischen Widerstand. Die Korrosion von Aluminium verändert das Potenzial von Titan, Dies führt zu einer schnellen Korrosion von Titan.
Zusammenfassen
In unterschiedlichen Umgebungen und Bedingungen, Auch der Korrosionsprozess und die Ergebnisse von Titan sind unterschiedlich. daher, wenn Sie die beste Leistung aus Titan herausholen möchten, Sie müssen die Verwendungsbedingungen von Titan kontrollieren.