- Korozja szczelinowa
Tytan ma szczególnie dużą odporność na korozję szczelinową, a korozja szczelinowa występuje tylko w kilku mediach chemicznych. Korozja szczelinowa tytanu jest ściśle powiązana z temperaturą, stężenie chlorku, Wartość pH i wielkość szczeliny. Według odpowiednich informacji, Korozja szczelinowa może wystąpić, gdy temperatura mokrego chloru przekracza 85°C. Na przykład, niektóre fabryki wykorzystują wieżę z wypełnieniem do bezpośredniego chłodzenia mokrego chloru gazowego przed chłodnicą w celu obniżenia temperatury do 65–70°C, a następnie wprowadzić chłodnicę tytanową, aby poprawić odporność na korozję szczelinową. Efekt jest również bardzo znaczący. Praktyka pokazuje, że obniżenie temperatury jest skuteczną metodą zapobiegania korozji szczelinowej. Ogólnie mówiąc, możliwość korozji szczelinowej w wąskich szczelinach jest znacznie większa niż w przypadku szerokich szczelin. W pewnej szerokiej szczelinie, korozja szczelinowa tytanu osiąga wartość ekstremalną. Kiedy różnica jest niewielka, ponieważ środowisko korozyjne nie może zwilżyć wewnętrznej powierzchni szczeliny, nawet jeśli zwilży wewnętrzną powierzchnię, jego przepływ jest ograniczony, a warstwa tlenku tytanu nie została zniszczona; jeśli różnica jest duża, dyfuzja tlenu jest dość szybka, wystarczy pasywacja tytanu. Dlatego, gdy różnica jest mała lub duża, nie spowoduje korozji szczelinowej.
- Korozja naprężeniowa
Z wyjątkiem kilku pojedynczych mediów, przemysłowy czysty tytan ma doskonałą odporność na korozję naprężeniową, i rzadko zdarza się, aby sprzęt tytanowy uległ uszkodzeniu w wyniku korozji naprężeniowej. Przemysłowy pasywowany tytan może być stosowany wyłącznie w dymiącym kwasie azotowym, niektóre roztwory metanolu lub niektóre roztwory kwasu solnego, podchloryn wysokotemperaturowy, stopiona sól o temperaturze ok 300 Do 450 ℃ lub atmosfera zawierająca NaCl, dwusiarczek węgla, n-heksan i suchy chlor. Występuje korozja naprężeniowa. Gdy stężony kwas azotowy zawiera więcej niż 6.0% NO2 i mniej niż 0.7% H2O, Czysty tytan przemysłowy będzie ulegał pękaniu korozyjnemu naprężeniowemu nawet w temperaturze pokojowej. W moim kraju, gdy używano sprzętu tytanowego, miała miejsce poważna korozja naprężeniowa i eksplozje 98% stężony kwas azotowy. Chociaż tytan ma pęknięcia korozyjne naprężeniowe w niektórych specjalnych mediach, w porównaniu z innymi metalami, Odporność tytanu na pękanie korozyjne naprężeniowe jest nadal dobra. Kiedy w tytanie występuje korozja naprężeniowa, w miarę pasywacji powierzchni, powstają duże naprężenia rozciągające, tak, że dyslokacje zaczynają się poruszać pod niskim naprężeniem zewnętrznym. Kiedy lokalne odkształcenie plastyczne wywołane korozją osiąga stan krytyczny, koncentracja naprężeń na przednim końcu grupy akumulacji dyslokacji jest równa atomowej sile wiązania, co prowadzi do zarodkowania mikropęknięć! Po zarodkowaniu pęknięcia, poziom Fermiego matrycy wierzchołkowej jest wyższy niż w pozostałej części pęknięcia. W tym obszarze, potencjał elektrody na końcu pęknięcia jest niski, i pod działaniem środowiska korozyjnego, metal na końcu pęknięcia ulega rozkładowi anodowemu. Z jednej strony, wodór zmniejsza energię powierzchniową pęknięcia. Pod wpływem siły zewnętrznej, przekrój poprzeczny rozszerzy się, aby zrównoważyć się z siłą zewnętrzną. Z drugiej strony, wodór zwiększa różnicę poziomu Fermiego pomiędzy wierzchołkiem pęknięcia a innymi obszarami pęknięcia, zwiększa różnicę potencjałów korozyjnych, i sprzyja rozwojowi korozji naprężeniowej.
- Korozja kruchości wodorowej
Tytan jest aktywnym metalem, który reaguje z wodorem nie tylko na powierzchni, ale także dyfunduje do wnętrza tytanu. Kiedy stężenie wodoru w tytanie osiągnie poziom, który może utworzyć niezależną fazę wodorku tytanu, tytan będzie kruchy. Wodór może występować w metalu przed użyciem materiału tytanowego, lub może zostać zaabsorbowany poprzez zastosowanie w gazowym wodorze lub mediach zawierających wodór. Dlatego, podczas faktycznego użytkowania sprzętu tytanowego, szczególną uwagę należy zwrócić na kruchość wodorową, aby uniknąć uszkodzenia sprzętu. Ogólnie rzecz biorąc, wodór w tytanie dzieli się na dwa typy: wodór wewnętrzny i wodór zewnętrzny. Wodór wewnętrzny odnosi się do wodoru wprowadzanego podczas wytapiania tytanu, obróbka cieplna, obróbka cieplna, marynowanie, galwanotechnika, itp. Tytan pierwotnie nie zawiera wodoru lub zawiera bardzo mało wodoru, ale kiedy jest używany, nazywa się go wodorem zewnętrznym ze względu na wprowadzenie wodoru ze środowiska zewnętrznego. Wodór, swoiście, generuje aktywne atomy wodoru na powierzchni metalu na następujące sposoby, a następnie wchodzi w metal. (1) Medium, w którym znajduje się sprzęt tytanowy, zawiera wodór cząsteczkowy, takich jak atmosfera wodorowa o wysokiej temperaturze. (2) Wodór wytwarzany w wyniku ogólnej korozji lub lokalnej korozji tytanu jest absorbowany przez tytan. Na przykład, korozji szczelinowej tytanu często towarzyszy absorpcja wodoru. (3) Wodór powstający, gdy tytan i metale elektroujemne poddawane są korozji galwanicznej lub ochronie katodowej. Dwa ostatnie rodzaje kruchości wodorowej tytanu spowodowane korozją elektrochemiczną katody są częstsze i mogą wystąpić bez wysokiej temperatury i wysokiego ciśnienia, dlatego należy na nie zwracać większą uwagę. Na kruchość wodorową materiałów tytanowych wpływa wiele czynników. Głównymi czynnikami wpływającymi jest zawartość wodoru, szybkość odkształcenia, stres, koncentracja stresu, średnia temperatura i środowisko, itp. Gdy powierzchnia tytanu jest zanieczyszczona metalicznym żelazem, zdolność absorpcji wodoru przez tytan wzrośnie. Ponieważ żelazo może tworzyć mikrobaterię korozyjną z tytanową matrycą, Podczas reakcji korozji powstaje powstający wodór, co zwiększa liczbę aktywnych punktów i aktywnych kanałów, przez które może przedostawać się wodór, co ułatwia inwazję wodoru, a uszkodzona folia nie jest łatwa do naprawy. Wpływ temperatury na absorpcję wodoru w tytanie objawia się głównie zwiększeniem szybkości reakcji tytanu z wodorem oraz szybkości dyfuzji w nim wodoru. W niskich temperaturach, szybkość dyfuzji wodoru w tytanie jest bardzo mała. Ale w wyższych temperaturach (większy niż 80 ℃), absorpcja wodoru stanie się oczywista. Powyżej 300 ℃, szybkość reakcji tytanu i wodoru gwałtownie wzrasta, wytwarzając dużą ilość wodorku i powodując oczywistą kruchość wodorową tytanu. Gdy temperatura w atmosferze wodoru przekracza 316°C, sprzęt tytanowy generalnie nie jest zalecany. Zgodnie z powyższymi czynnikami wpływającymi, metodami, takimi jak zmniejszenie zawartości wodoru w materiale tytanowym, zwiększenie rozpuszczalności materiału tytanowego w postaci stałej wodorowej, zmniejszenie zanieczyszczenia powierzchni materiału tytanowego, zmniejszenie zawartości żelaza w materiale tytanowym, i eliminację naprężeń szczątkowych można zastosować w celu zmniejszenia korozji spowodowanej kruchością wodorową. występowanie.
- Korozja wżerowa
Występowanie korozji wżerowej zależy od stopnia uszkodzenia warstwy tlenkowej części, które mogą powodować korozję wżerową. Ten rodzaj korozji łatwo wystąpić w obszarach ze szczelinami. Warstwa pasywacyjna na powierzchni materiału tytanowego nie może ulegać samopasywacji po częściowym zniszczeniu, powodując niejednorodność elektrochemiczną powierzchni, powodując w niektórych częściach głęboką korozję, tworząc punktową, zlokalizowaną korozję. Na przykład, gdy wymiennik tytanowy jest stosowany w roztworze chlorku cynku, Na częściach mających kontakt z żelazem może wystąpić korozja wżerowa; w roztworze chlorku sodu, tytanowe wymienniki ciepła również wykazują niewielką korozję wżerową; Uszczelki z tworzywa PTFE są niekompatybilne z tytanem Części tworzące szczeliny są najbardziej prawdopodobnym miejscem korozji wżerowej; tytan koroduje również nieznacznie w roztworach chlorku wapnia i chlorku glinu, ale korozja występuje w pewnym zakresie stężeń i temperatur. Ponadto, z powodu niewłaściwej obróbki cieplnej , Korozja wżerowa często występuje w przebarwionych częściach podczas obróbki na gorąco, formowanie i spawanie, oraz w zanieczyszczonych częściach, takich jak żelazo. Roztwór chlorku o wysokiej temperaturze i średnim stężeniu jest głównym medium powodującym korozję wżerową materiałów tytanowych. Na przykład, 100℃, 25% stężenie roztworu chlorku glinu, 175℃, 75% stężenie roztworu chlorku wapnia, 103rC, 40% stężenie roztworu chlorku amonu, itp., zdarzały się przypadki uszkodzeń sprzętu na skutek korozji wżerowej. Ogólnie, gdy temperatura jest niższa niż 80 ℃, Korozja wżerowa nie jest podatna na wystąpienie. Metale takie jak żelazo i miedź zanieczyszczają powierzchnię materiałów tytanowych i zwiększają skłonność do korozji wżerowej. Środek zapobiegawczy polega na stosowaniu czystego tytanu o wysokiej zawartości tlenu. Sprzęt tytanowy należy trawić, atmosferyczne utlenianie termiczne i inne zabiegi przed oddaniem do użytku.
- Korozja galwaniczna
W elektrolicie, gdy tytan styka się z innymi metalami, tworząc parę galwaniczną, metal o niskiej obojętności lub elektroda dodatnia ulegną korozji. Ze względu na obecność warstwy pasywacyjnej tytanu, zapewnione jest, że tytan nie ulegnie korozji, gdy stanie się katodą w parze galwanicznej. Kiedy tytan jest używany jako katoda, im mniejsza powierzchnia metalu anodowego, im większa jest gęstość prądu i tym większa jest korozja. Jednakże, w kwasie solnym lub kwasie siarkowym, tytan i aluminium tworzą opór galwaniczny. Korozja aluminium zmienia potencjał tytanu, powodując szybką korozję tytanu.
Streszczać
W różnych środowiskach i warunkach, proces korozji i wyniki tytanu są również różne. Dlatego, jeśli chcesz wydobyć najlepszą wydajność tytanu, musisz kontrolować warunki stosowania tytanu.