- Corrosione interstiziale
Il titanio ha una resistenza alla corrosione della fessura particolarmente forte, e la corrosione della fessura si verifica solo in alcuni media chimici. La corrosione della fessura del titanio è strettamente correlata alla temperatura, Concentrazione del cloruro, Valore del pH e dimensioni della fessura. Secondo le informazioni pertinenti, È probabile che si verifichi la corrosione della fessura quando la temperatura del cloro umido è superiore a 85 ° C. Per esempio, alcune fabbriche utilizzano una torre riempita per raffreddare direttamente il gas di cloro umido prima del refrigeratore per abbassare la temperatura a 65-70°C, e poi entrare nel refrigeratore in titanio per migliorare la resistenza alla corrosione interstiziale. Anche l'effetto è molto significativo. La pratica ha dimostrato che abbassare la temperatura è un metodo efficace per prevenire la corrosione interstiziale. In generale, la possibilità di corrosione interstiziale in spazi stretti è molto maggiore che in spazi ampi. Ad un certo ampio divario, la corrosione interstiziale del titanio raggiunge un valore estremo. Quando il divario è piccolo, poiché il mezzo corrosivo non può bagnare la superficie interna dello spazio, anche se bagna la superficie interna, il suo flusso è limitato e la pellicola di ossido di titanio non è stata distrutta; se il divario è ampio, la diffusione dell'ossigeno è piuttosto rapida, abbastanza per Titanio passivato. Perciò, quando il divario è piccolo o grande, non causerà corrosione interstiziale.
- Corrosione da sforzo
Fatta eccezione per alcuni media individuali, il titanio puro industriale ha un'eccellente resistenza alla corrosione da stress, ed è raro che le apparecchiature in titanio vengano danneggiate dalla tensocorrosione. Il titanio passivato industriale può essere utilizzato solo nella combustione dell'acido nitrico, alcune soluzioni di metanolo o alcune soluzioni di acido cloridrico, ipoclorito ad alta temperatura, sale fuso con una temperatura di 300 A 450 ℃ o atmosfera contenente NaCl, disolfuro di carbonio, n-esano e cloro secco. Si verifica la corrosione da stress.Quando l'acido nitrico concentrato contiene più di 6.0% NO2 e inferiore a 0.7% H2O, il titanio puro industriale soffrirà di fessurazioni da tensocorrosione anche a temperatura ambiente. Nel mio paese si sono verificate gravi corrosione da stress ed esplosioni quando sono state utilizzate apparecchiature in titanio 98% acido nitrico concentrato. Sebbene il titanio presenti crepe da tensocorrosione in alcuni mezzi speciali, rispetto ad altri metalli, la resistenza del titanio alla tensocorrosione è ancora buona. Quando si verifica la tensocorrosione nel titanio, man mano che la superficie diventa passivata, verrà generato un grande stress di trazione, in modo che le dislocazioni inizino a muoversi sotto un basso stress esterno. Quando la deformazione plastica locale promossa dalla corrosione raggiunge uno stato critico, la concentrazione dello stress all'estremità anteriore del gruppo di accumulo delle dislocazioni è uguale alla forza di legame atomico, portando alla nucleazione di microfessure! Dopo che la fessura è nucleata, il livello di Fermi della matrice della punta è superiore a quello del resto della fessura. In questa zona, il potenziale dell'elettrodo all'estremità della fessura è basso, e sotto l'azione del mezzo corrosivo, il metallo all'apice della fessura subisce una decomposizione anodica. Da un lato, l'idrogeno riduce l'energia superficiale della fessura. Sotto l'azione della forza esterna, la sezione trasversale si espanderà per bilanciarsi con la forza esterna. D'altra parte, l'idrogeno aumenta la differenza nel livello di Fermi tra l'apice della fessura e le altre aree della fessura, aumenta la differenza di potenziale di corrosione, e favorisce lo sviluppo della tensocorrosione.
- Corrosione da infragilimento da idrogeno
Il titanio è un metallo attivo che reagisce con l'idrogeno non solo sulla superficie ma si diffonde anche all'interno del titanio. Quando la concentrazione di idrogeno nel titanio raggiunge un livello tale da poter formare una fase di idruro di titanio indipendente, il titanio si infragilisce. L'idrogeno può esistere nel metallo prima che venga utilizzato il materiale in titanio, oppure può essere assorbito dall'uso in gas idrogeno o in mezzi contenenti idrogeno. Perciò, durante l'uso effettivo delle apparecchiature in titanio, particolare attenzione dovrebbe essere prestata all'infragilimento da idrogeno per evitare danni all'apparecchiatura. In generale, l'idrogeno nel titanio è diviso in due tipi: idrogeno interno e idrogeno esterno. L'idrogeno interno si riferisce all'idrogeno introdotto durante la fusione del titanio, lavorazione termica, trattamento termico, decapaggio, galvanica, ecc. Il titanio originariamente non contiene idrogeno o ne contiene pochissimo, ma quando usato, si chiama idrogeno esterno per l'introduzione di idrogeno dall'ambiente esterno. Idrogeno, specificamente, genera atomi di idrogeno attivi sulla superficie metallica attraverso i seguenti modi, e poi entra nel metallo. (1) Il mezzo in cui si trova l'attrezzatura in titanio contiene idrogeno molecolare, come un'atmosfera di idrogeno ad alta temperatura. (2) L'idrogeno generato dalla corrosione generale o locale del titanio viene assorbito dal titanio. Per esempio, la corrosione interstiziale del titanio è spesso accompagnata dall'assorbimento di idrogeno. (3) Idrogeno generato quando il titanio e i metalli elettronegativi subiscono corrosione galvanica o protezione catodica. Gli ultimi due tipi di infragilimento da idrogeno del titanio causato dalla corrosione elettrochimica del catodo sono più frequenti e possono verificarsi senza alte temperature e alte pressioni, quindi dovrebbe essere prestata maggiore attenzione. L'infragilimento da idrogeno dei materiali in titanio è influenzato da molti fattori. Il principale fattore che influenza è il contenuto di idrogeno, velocità di deformazione, stress, concentrazione dello stress, temperatura e ambiente medi, ecc. Quando la superficie del titanio è contaminata da ferro metallico, la capacità di assorbimento dell'idrogeno del titanio aumenterà. Perché il ferro può formare una microbatteria di corrosione con la matrice di titanio, l'idrogeno nascente viene generato durante la reazione di corrosione, che aumenta i punti attivi e i canali attivi in cui l’idrogeno può entrare, rendendo più facile l’invasione dell’idrogeno, e la pellicola danneggiata non è facile da riparare. L’effetto della temperatura sull’assorbimento dell’idrogeno da parte del titanio si riflette principalmente nell’aumento della velocità di reazione tra titanio e idrogeno e della velocità di diffusione dell’idrogeno al suo interno. A basse temperature, la velocità di diffusione dell'idrogeno nel titanio è molto piccola. Ma a temperature più elevate (maggiore di 80 ℃), l'assorbimento dell'idrogeno diventerà evidente. Sopra 300 ℃, la velocità di reazione tra titanio e idrogeno accelera bruscamente, generando una grande quantità di idruro e causando un evidente infragilimento da idrogeno del titanio. Quando la temperatura supera i 316°C in un'atmosfera di idrogeno, l'attrezzatura in titanio è generalmente sconsigliata. Secondo i fattori d'influenza di cui sopra, metodi come la riduzione del contenuto di idrogeno nel materiale di titanio, aumentando la solubilità solida dell'idrogeno del materiale di titanio, riducendo l'inquinamento superficiale del materiale di titanio, riducendo il contenuto di ferro nel materiale di titanio, ed eliminare lo stress residuo può essere adottato per ridurre la corrosione da infragilimento da idrogeno. occorrenza.
- Corrosione per vaiolatura
Il verificarsi della corrosione per vaiolatura dipende dal grado di danneggiamento della pellicola di ossido delle parti che può causare corrosione per vaiolatura. Questo tipo di corrosione è facile che si verifichi in aree con spazi vuoti. Il film di passivazione sulla superficie del materiale di titanio non può autopassivarsi dopo essere stato parzialmente distrutto, causando disomogeneità elettrochimica superficiale, causando lo sviluppo di corrosione in profondità in alcune parti, formazione di corrosione puntiforme localizzata. Per esempio, quando si utilizza uno scambiatore al titanio in una soluzione di cloruro di zinco, è probabile che si verifichi corrosione per vaiolatura nelle parti a contatto con il ferro; in soluzione di cloruro di sodio, anche gli scambiatori di calore in titanio presentano una leggera corrosione per vaiolatura; Le guarnizioni in plastica PTFE sono incompatibili con il titanio Le parti che formano spazi vuoti sono i luoghi più probabili per la vaiolatura; il titanio si corrode leggermente anche nelle soluzioni di cloruro di calcio e cloruro di alluminio, ma la corrosione avviene entro un certo intervallo di concentrazione e temperatura. Inoltre, a causa di un trattamento termico inadeguato , la corrosione per vaiolatura si verifica spesso nelle parti scolorite durante la lavorazione a caldo, stampaggio e saldatura, e in parti contaminate come il ferro. La soluzione di cloruro ad alta temperatura e media concentrazione è il mezzo principale che provoca la corrosione per vaiolatura dei materiali in titanio, ad esempio, 100℃, 25% soluzione di cloruro di alluminio a concentrazione, 175℃, 75% soluzione di cloruro di calcio a concentrazione, 103RC, 40% soluzione di cloruro di ammonio a concentrazione, ecc., si sono verificati casi di danni alle apparecchiature dovuti a corrosione per vaiolatura. Generalmente, quando la temperatura è inferiore a 80 ℃, la corrosione per vaiolatura non è soggetta a verificarsi. Metalli come ferro e rame contaminano la superficie dei materiali in titanio e aumentano la tendenza alla corrosione per vaiolatura. La misura preventiva consiste nell'utilizzare titanio puro con un alto contenuto di ossigeno. Le apparecchiature in titanio dovrebbero essere decapate, ossidazione termica atmosferica ed altri trattamenti prima della messa in esercizio.
- Corrosione galvanica
Nell'elettrolita, quando il titanio entra in contatto con altri metalli per formare una coppia galvanica, il metallo con bassa inerzia o elettrodo positivo si corroderà. A causa dell’esistenza del film di passivazione del titanio, si garantisce che il titanio non si corroda quando diventa catodo nella coppia galvanica. Quando il titanio viene utilizzato come catodo, minore è la superficie del metallo dell'anodo, maggiore è la densità di corrente e più significativa è la corrosione. Tuttavia, in acido cloridrico o acido solforico, il titanio e l'alluminio formano una resistenza galvanica. La corrosione dell'alluminio modifica le potenzialità del titanio, con conseguente rapida corrosione del titanio.
Riassumere
In ambienti e condizioni diverse, anche il processo di corrosione e i risultati del titanio sono diversi. Perciò, se vuoi far emergere le migliori prestazioni del titanio, è necessario controllare le condizioni di utilizzo del titanio.