- Corrosión por grietas
El titanio tiene una resistencia a la corrosión en grietas particularmente fuerte, y la corrosión por grietas sólo se produce en unos pocos medios químicos. La corrosión intersticial del titanio está estrechamente relacionada con la temperatura, concentración de cloruro, Valor de pH y tamaño de grieta. Según información relevante, Es probable que se produzca corrosión en grietas cuando la temperatura del cloro húmedo es superior a 85 °C.. Por ejemplo, Algunas fábricas utilizan una torre empaquetada para enfriar directamente el cloro gaseoso húmedo antes del enfriador para bajar la temperatura a 65-70 °C., y luego ingrese al enfriador de titanio para mejorar la resistencia a la corrosión por grietas. El efecto también es muy significativo.. La práctica ha demostrado que bajar la temperatura es un método eficaz para prevenir la corrosión en grietas.. En términos generales, La posibilidad de corrosión por grietas en espacios estrechos es mucho mayor que en espacios anchos.. En una cierta brecha amplia, La corrosión por grietas del titanio alcanza un valor extremo.. Cuando la brecha es pequeña, ya que el medio corrosivo no puede mojar la superficie interior del espacio, incluso si moja la superficie interior, su flujo está restringido y la película de óxido de titanio no ha sido destruida; si la brecha es grande, La difusión del oxígeno es bastante rápida., suficiente para pasivado de titanio. Por lo tanto, cuando la brecha es pequeña o grande, no causará corrosión en grietas.
- Corrosión por tensión
Excepto algunos medios individuales., El titanio puro industrial tiene una excelente resistencia a la corrosión por tensión., y es raro que los equipos de titanio se dañen por corrosión bajo tensión.. El titanio pasivado industrial sólo se puede utilizar para fumar ácido nítrico., ciertas soluciones de metanol o ciertas soluciones de ácido clorhídrico, hipoclorito de alta temperatura, sal fundida con una temperatura de 300 a 450 ℃ o atmósfera que contiene NaCl, disulfuro de carbono, n-hexano y cloro seco. Se produce corrosión por tensión. Cuando el ácido nítrico concentrado contiene más de 6.0% NO2 y menos de 0.7% H2O, El titanio puro industrial sufrirá grietas por corrosión bajo tensión incluso a temperatura ambiente.. En mi país se han producido graves corrosión bajo tensión y explosiones cuando se utilizaron equipos de titanio en 98% ácido nítrico concentrado. Aunque el titanio presenta grietas por corrosión bajo tensión en algunos medios especiales, comparado con otros metales, La resistencia del titanio al agrietamiento por corrosión bajo tensión sigue siendo buena.. Cuando se produce corrosión por tensión en el titanio., a medida que la superficie se pasiva, Se generará una gran tensión de tracción., para que las dislocaciones comiencen a moverse bajo una tensión externa baja. Cuando la deformación plástica local promovida por la corrosión alcanza un estado crítico, la concentración de tensión en el extremo frontal del grupo de acumulación de dislocaciones es igual a la fuerza de enlace atómico, que conduce a la nucleación de microfisuras! Una vez nucleada la grieta, el nivel de Fermi de la matriz de la punta es mayor que el del resto de la grieta. en esta zona, El potencial del electrodo en la punta de la grieta es bajo., y bajo la acción del medio corrosivo, El metal en la punta de la grieta sufre descomposición anódica.. Por un lado, El hidrógeno reduce la energía superficial de la grieta.. Bajo la acción de una fuerza externa., La sección transversal se expandirá para equilibrarse con la fuerza externa.. Por otro lado, El hidrógeno aumenta la diferencia en el nivel de Fermi entre la punta de la grieta y otras áreas de la grieta., aumenta la diferencia de potencial de corrosión, y promueve el desarrollo de corrosión bajo tensión..
- Corrosión por fragilidad por hidrógeno
El titanio es un metal activo que reacciona con el hidrógeno no solo en la superficie sino que también se difunde en el interior del titanio.. Cuando la concentración de hidrógeno en el titanio alcanza un nivel que puede formar una fase independiente de hidruro de titanio., el titanio se volverá quebradizo. Puede existir hidrógeno en el metal antes de que se utilice el material de titanio., o puede ser absorbido por el uso en gas hidrógeno o medios que contienen hidrógeno. Por lo tanto, durante el uso real de equipos de titanio, Se debe prestar especial atención a la fragilización por hidrógeno para evitar daños al equipo. En términos generales, El hidrógeno en el titanio se divide en dos tipos.: hidrógeno interno e hidrógeno externo. El hidrógeno interno se refiere al hidrógeno introducido durante la fundición del titanio., procesamiento térmico, tratamiento térmico, decapado, galvanoplastia, etc.. El titanio originalmente no contiene hidrógeno o contiene muy poco hidrógeno., pero cuando se usa, Se llama hidrógeno externo debido a la introducción de hidrógeno del ambiente externo.. Hidrógeno, específicamente, Genera átomos de hidrógeno activos en la superficie del metal de las siguientes maneras., y luego entra en el metal. (1) El medio en el que se encuentran los equipos de titanio contiene hidrógeno molecular., como una atmósfera de hidrógeno de alta temperatura. (2) El hidrógeno generado por la corrosión general o local del titanio es absorbido por el titanio.. Por ejemplo, La corrosión por grietas del titanio suele ir acompañada de absorción de hidrógeno.. (3) Hidrógeno generado cuando el titanio y los metales electronegativos sufren corrosión galvánica o protección catódica.. Los dos últimos tipos de fragilización del titanio por hidrógeno causada por la corrosión electroquímica del cátodo son más frecuentes y pueden ocurrir sin altas temperaturas y altas presiones., por lo que se les debe prestar más atención. La fragilización por hidrógeno de los materiales de titanio se ve afectada por muchos factores. Los principales factores que influyen son el contenido de hidrógeno., tasa de deformación, estrés, concentración de estrés, temperatura media y ambiente, etc.. Cuando la superficie de titanio está contaminada por hierro metálico., La capacidad de absorción de hidrógeno del titanio aumentará.. Porque el hierro puede formar una microbatería de corrosión con la matriz de titanio., El hidrógeno naciente se genera durante la reacción de corrosión., lo que aumenta los puntos activos y los canales activos para que entre el hidrógeno., facilitando la invasión del hidrógeno, Y la película dañada no es fácil de reparar.. El efecto de la temperatura sobre la absorción de hidrógeno del titanio se refleja principalmente en el aumento de la velocidad de reacción entre el titanio y el hidrógeno y la velocidad de difusión del hidrógeno en él.. A bajas temperaturas, La velocidad de difusión del hidrógeno en el titanio es muy pequeña.. Pero a temperaturas más altas (más que 80 ℃), La absorción de hidrógeno será obvia.. Arriba 300 ℃, La velocidad de reacción entre el titanio y el hidrógeno se acelera drásticamente., generando una gran cantidad de hidruro y provocando una evidente fragilización del titanio por hidrógeno.. Cuando la temperatura supera los 316°C en una atmósfera de hidrógeno., Generalmente no se recomienda el equipo de titanio.. Según los factores que influyen anteriormente, métodos como reducir el contenido de hidrógeno en el material de titanio, aumentar la solubilidad sólida en hidrógeno del material de titanio, Reducir la contaminación de la superficie del material de titanio., Reducir el contenido de hierro en el material de titanio., y eliminar la tensión residual se puede adoptar para reducir la corrosión por fragilización del hidrógeno.. aparición.
- Corrosión por picaduras
La aparición de corrosión por picaduras depende del grado de daño a la película de óxido de las piezas que pueden causar corrosión por picaduras.. Este tipo de corrosión es fácil de producir en áreas con espacios. La película de pasivación en la superficie del material de titanio no puede autopasivarse después de haber sido parcialmente destruida., causando falta de homogeneidad electroquímica de la superficie, provocando que la corrosión se desarrolle en profundidad en algunas partes, formando corrosión localizada en forma de punto. Por ejemplo, cuando se utiliza un intercambiador de titanio en una solución de cloruro de zinc, Es probable que se produzca corrosión por picaduras en las piezas en contacto con el hierro.; en solución de cloruro de sodio, Los intercambiadores de calor de titanio también tienen una ligera corrosión por picaduras.; Las juntas de plástico de PTFE son incompatibles con el titanio. Las piezas que forman espacios son los lugares más probables para la corrosión por picaduras.; El titanio también se corroe ligeramente en soluciones de cloruro de calcio y cloruro de aluminio., pero la corrosión ocurre dentro de una cierta concentración y rango de temperatura.. Además, debido a un tratamiento térmico inadecuado , La corrosión por picaduras a menudo ocurre en piezas descoloridas durante el procesamiento en caliente., moldeo y soldadura, y en piezas contaminadas como el hierro. La solución de cloruro de alta temperatura y concentración media es el medio principal que causa la corrosión por picadura de los materiales de titanio. Por ejemplo, 100℃, 25% concentración de solución de cloruro de aluminio, 175℃, 75% concentración de solución de cloruro de calcio, 103RC, 40% concentración de solución de cloruro de amonio, etc., Ha habido casos de daños en el equipo debido a la corrosión por picaduras.. Generalmente, cuando la temperatura es inferior a 80 ℃, La corrosión por picaduras no es propensa a ocurrir.. Metales como el hierro y el cobre contaminan la superficie de los materiales de titanio y aumentan la tendencia a la corrosión por picaduras.. La medida preventiva es utilizar titanio puro con alto contenido de oxígeno.. Los equipos de titanio deben decaparse., Oxidación térmica atmosférica y otros tratamientos antes de su puesta en uso..
- Corrosión galvánica
en el electrolito, Cuando el titanio entra en contacto con otros metales para formar un par galvánico., El metal con baja inercia o electrodo positivo se corroerá.. Debido a la existencia de una película de pasivación de titanio., Se garantiza que el titanio no se corroerá cuando se convierta en el cátodo del par galvánico.. Cuando se utiliza titanio como cátodo, cuanto menor sea la superficie del metal del ánodo, cuanto mayor es la densidad de corriente y más significativa es la corrosión. Sin embargo, en ácido clorhídrico o ácido sulfúrico, El titanio y el aluminio forman una resistencia galvánica.. La corrosión del aluminio cambia el potencial del titanio, resultando en una rápida corrosión del titanio.
Resumir
En diferentes ambientes y condiciones., El proceso de corrosión y los resultados del titanio también son diferentes.. Por lo tanto, si quieres sacar el mejor rendimiento del titanio, debes controlar las condiciones de uso del titanio.