- 隙間腐食
チタンは特に隙間腐食耐性が強い, 隙間腐食は少数の化学媒体でのみ発生します。. チタンの隙間腐食は温度と密接な関係があります, 塩化物濃度, pH値と隙間の大きさ. 関連情報によると, 湿潤塩素の温度が85℃を超えると隙間腐食が発生しやすくなります. 例えば, 一部の工場では、冷却器で温度を 65 ～ 70°C に下げる前に、湿った塩素ガスを直接冷却するために充填塔を使用しています。, その後、チタンクーラーに入れて耐隙間腐食性を向上させます。. その効果も非常に大きく、. 温度を下げることが隙間腐食を防ぐ効果的な方法であることが実践で証明されています。. 一般的に言えば, 狭い隙間の隙間腐食の可能性は、広い隙間の隙間腐食の可能性よりもはるかに高くなります。. ある程度の広いギャップで, チタンの隙間腐食は極度に達します. 隙間が小さい場合, 腐食性媒体はギャップの内面を濡らすことができないため、, たとえ内面が濡れたとしても, 流れが制限されており、酸化チタン皮膜は破壊されていません。; ギャップが大きい場合, 酸素の拡散は非常に速いです, チタン不動態化に十分な. したがって, ギャップが小さいとき、または大きいとき, 隙間腐食を引き起こしません.
- 応力腐食
一部の個別メディアを除いて, 耐応力腐食性に優れた工業用純チタン, チタン製の機器が応力腐食によって損傷することはほとんどありません。. 工業用不動態化チタンは発煙硝酸でのみ使用可能, 特定のメタノール溶液または特定の塩酸溶液, 高温次亜塩素酸塩, 温度の溶融塩 300 に 450 ℃またはNaClを含む雰囲気, 二硫化炭素, n-ヘキサンおよび乾燥塩素. 応力腐食が発生します。濃硝酸がそれ以上含まれると、応力腐食が発生します。 6.0% NO2以下 0.7% H2O, 工業用純チタンは室温でも応力腐食割れを起こします。. 私の国では、チタン製の機器が使用されたときに深刻な応力腐食と爆発が発生しました。 98% 濃硝酸. チタンは特殊な媒体では応力腐食割れを起こしますが、, 他の金属と比べて, チタンの応力腐食割れに対する耐性は依然として優れています. チタンに応力腐食が発生した場合, 表面が不動態化されるにつれて, 大きな引張応力が発生します, 低い外部応力下で転位が動き始める. 腐食により促進された局所的な塑性変形が臨界状態にまで発展した場合, 転位蓄積群先端の応力集中は原子結合力に等しい, 微小亀裂の核形成につながる! 亀裂が核形成された後, 先端マトリックスのフェルミ準位は亀裂の残りのフェルミ準位よりも高い. この地域では, クラック先端の電極電位が低い, 腐食性媒体の作用下では, 亀裂先端の金属が陽極分解を受ける. 一方では, 水素は亀裂の表面エネルギーを減少させます. 外力の作用下で, 外力と釣り合うために断面が拡大します. 一方で, 水素は、亀裂の先端と亀裂の他の領域との間のフェルミ準位の差を増大させる, 腐食電位差が大きくなります, 応力腐食の進行を促進します.
- 水素脆化腐食
チタンは水素と表面で反応するだけでなく、チタンの内部にも拡散する活性金属です。. チタン中の水素濃度が独立した水素化チタン相を形成できるレベルに達すると, チタンは脆くなるよ. チタン素材を使用する前は金属中に水素が存在する可能性があります, または、水素ガスまたは水素含有媒体中での使用により吸収される可能性があります。. したがって, チタン製器具の実際の使用中, 機器への損傷を避けるために、水素脆化には特別な注意を払う必要があります。一般的に言えば、, チタン中の水素は2種類に分けられる: 内部水素と外部水素. 内部水素とはチタンの精錬時に導入される水素を指します。, 熱処理, 熱処理, 酸洗い, 電気めっき, 等. チタンは本来水素を含まないか、水素をほとんど含まない, しかし、使用すると, 外部環境から水素が導入されるため、外部水素と呼ばれます。. 水素, 具体的には, 以下の方法で金属表面に活性水素原子を生成します。, そして金属の中に入ります. (1) チタン装置が配置されている媒体には分子状水素が含まれています, 高温水素雰囲気など. (2) チタンの全面腐食や局部腐食により発生した水素をチタンが吸収. 例えば, チタンの隙間腐食は水素の吸収を伴うことが多い. (3) チタンおよび電気陰性金属が電解腐食または陰極防食を受けるときに発生する水素. カソードの電気化学的腐食によって引き起こされる後者の 2 つのタイプのチタン水素脆化はより頻繁に発生し、高温高圧がなくても発生する可能性があります。, チタン材料の水素脆化は多くの要因に影響されます。. 主な影響要因は水素含有量です, ひずみ速度, ストレス, 応力集中, 中温と環境, 等. チタン表面が金属鉄により汚染された場合, チタンの水素吸収能力が高まります. 鉄はチタンマトリックスと腐食マイクロバッテリーを形成する可能性があるため, 腐食反応中に発生期の水素が生成される, これにより、水素が入るための活性点と活性チャネルが増加します。, 水素が侵入しやすくなる, 傷ついたフィルムを修復するのは簡単ではありません. チタンの水素吸収に対する温度の影響は、主にチタンと水素の反応速度とチタン中の水素の拡散速度の増加に反映されます。. 低温時, チタン中の水素の拡散速度は非常に小さい. しかし、より高い温度では (より大きい 80 ℃), 水素吸収が明らかになる. その上 300 ℃, チタンと水素の反応速度が急激に加速, 多量の水素化物が生成し、チタンの明らかな水素脆化を引き起こす. 水素雰囲気中で温度が316℃を超える場合, チタン製の機器は一般的に推奨されません. 上記の影響要因によると, チタン素材中の水素含有量を低減するなどの方法, チタン素材の水素固溶度を高める, チタン素材の表面汚染を軽減します。, チタン素材中の鉄含有量を減らす, 残留応力を除去することで水素脆化腐食を軽減できます。. 発生.
- 孔食
孔食の発生は孔食の原因となる部品の酸化皮膜の損傷の程度によって異なります。. このような腐食は隙間のある箇所に発生しやすいです。. チタン材表面の不動態皮膜は部分的に破壊されると自己不動態化ができなくなります。, 表面の電気化学的不均一性を引き起こす, 一部の部分で腐食が深く進行する, 点状の局所腐食の形成. 例えば, チタン交換体を塩化亜鉛溶液中で使用する場合, 鉄と接触する部分に孔食が発生しやすい; 塩化ナトリウム溶液中で, チタン製熱交換器にも軽度の孔食が発生; PTFE プラスチックガスケットはチタンと互換性がありません。 隙間を形成する部品は孔食が発生しやすい場所です。; チタンは塩化カルシウムや塩化アルミニウム溶液でもわずかに腐食します。, しかし、腐食は特定の濃度および温度範囲内で発生します。. 加えて, 不適切な熱処理が原因で , 熱間加工時に変色した部品に孔食が発生することが多い, 成形と溶接, 鉄などの汚れた部分にも. 高温かつ中濃度の塩化物溶液は、チタン材料の孔食を引き起こす主な媒体です。たとえば、, 100℃, 25% 濃度の塩化アルミニウム溶液, 175℃, 75% 濃度の塩化カルシウム溶液, 103rC, 40% 濃塩化アンモニウム溶液, 等, 孔食による設備損傷の事例もある. 一般的に, 温度が80℃以下の場合, 孔食が発生しにくい. 鉄や銅などの金属はチタン素材の表面を汚染し、孔食の傾向を高めます。. 予防策は酸素含有量の高い純チタンを使用することです. チタン製の機器は酸洗いする必要があります, 使用前に大気熱酸化などの処理を行う.
- ガルバニック腐食
電解質中で, チタンが他の金属と接触してガルバニックカップルを形成するとき, 不活性度の低い金属や正極は腐食します。. チタンの不動態皮膜の存在により, チタンがガルバニックカップルの陰極となるときに腐食しないことが保証されています。. チタンを陰極として使用する場合, 陽極金属の表面積が小さいほど, 電流密度が大きいほど、腐食がより深刻になります。. しかし, 塩酸または硫酸中で, チタンとアルミニウムはガルバニック抵抗を形成します. アルミニウムの腐食がチタンの電位を変える, チタンの急速な腐食を引き起こす.
要約します
さまざまな環境や条件下で, チタンとは腐食の過程や結果も異なります. したがって, チタンの性能を最大限に引き出したいなら, チタンの使用条件を管理する必要がある.