- Corrosão em fendas
O titânio tem uma resistência à corrosão em fendas particularmente forte, e a corrosão em frestas ocorre apenas em alguns meios químicos. A corrosão em fendas de titânio está intimamente relacionada à temperatura, concentração de cloreto, Valor de pH e tamanho da fenda. De acordo com informações relevantes, É provável que ocorra corrosão em frestas quando a temperatura do cloro úmido estiver acima de 85°C. Por exemplo, algumas fábricas usam uma torre compactada para resfriar diretamente o gás cloro úmido antes do resfriador para baixar a temperatura para 65-70°C, e depois entre no resfriador de titânio para melhorar a resistência à corrosão em fendas. O efeito também é muito significativo. A prática provou que a redução da temperatura é um método eficaz para prevenir a corrosão em fendas. De um modo geral, a possibilidade de corrosão em fendas em vãos estreitos é muito maior do que em vãos largos. Em uma certa lacuna ampla, a corrosão em frestas do titânio atinge um valor extremo. Quando a lacuna é pequena, uma vez que o meio corrosivo não pode molhar a superfície interna da lacuna, mesmo que molhe a superfície interna, seu fluxo é restrito e o filme de óxido de titânio não foi destruído; se a lacuna for grande, a difusão do oxigênio é bastante rápida, suficiente para titânio passivado. Portanto, quando a lacuna é pequena ou grande, não causará corrosão em fendas.
- Corrosão sob tensão
Exceto por algumas mídias individuais, titânio puro industrial tem excelente resistência à corrosão sob tensão, e é raro que equipamentos de titânio sejam danificados por corrosão sob tensão. O titânio passivado industrial só pode ser usado em ácido nítrico fumegante, certas soluções de metanol ou certas soluções de ácido clorídrico, hipoclorito de alta temperatura, sal fundido a uma temperatura de 300 para 450 ℃ ou atmosfera contendo NaCl, dissulfeto de carbono, n-hexano e cloro seco. Ocorre corrosão sob tensão. Quando o ácido nítrico concentrado contém mais de 6.0% NO2 e menos de 0.7% H2O, o titânio puro industrial sofrerá rachaduras por corrosão sob tensão, mesmo em temperatura ambiente. Graves corrosões sob tensão e explosões ocorreram em meu país quando equipamentos de titânio foram usados em 98% ácido nítrico concentrado. Embora o titânio apresente corrosão sob tensão em alguns meios especiais, em comparação com outros metais, a resistência do titânio à corrosão sob tensão ainda é boa. Quando ocorre corrosão sob tensão em titânio, à medida que a superfície se torna passivada, uma grande tensão de tração será gerada, para que os deslocamentos comecem a se mover sob baixo estresse externo. Quando a deformação plástica local promovida pela corrosão evolui para um estado crítico, a concentração de tensão na extremidade frontal do grupo de acumulação de discordâncias é igual à força de ligação atômica, levando à nucleação de microfissuras! Após a rachadura ser nucleada, o nível de Fermi da matriz da ponta é maior que o do resto da fissura. Nesta área, o potencial do eletrodo na ponta da trinca é baixo, e sob a ação do meio corrosivo, o metal na ponta da trinca sofre decomposição anódica. Por um lado, o hidrogênio reduz a energia superficial da rachadura. Sob a ação de força externa, a seção transversal se expandirá para se equilibrar com a força externa. Por outro lado, o hidrogênio aumenta a diferença no nível de Fermi entre a ponta da trinca e outras áreas da trinca, aumenta a diferença de potencial de corrosão, e promove o desenvolvimento de corrosão sob tensão.
- Corrosão por fragilização por hidrogênio
O titânio é um metal ativo que reage com o hidrogênio não apenas na superfície, mas também se difunde no interior do titânio.. Quando a concentração de hidrogênio no titânio atinge um nível que pode formar uma fase independente de hidreto de titânio, titânio irá fragilizar. O hidrogênio pode existir no metal antes do material de titânio ser usado, ou pode ser absorvido pelo uso em gás hidrogênio ou meios contendo hidrogênio. Portanto, durante o uso real de equipamento de titânio, atenção especial deve ser dada à fragilização por hidrogênio para evitar danos ao equipamento., hidrogênio em titânio é dividido em dois tipos: hidrogênio interno e hidrogênio externo. Hidrogênio interno refere-se ao hidrogênio introduzido durante a fundição de titânio, processamento térmico, tratamento térmico, decapagem, galvanoplastia, etc.. O titânio originalmente não contém hidrogênio ou contém muito pouco hidrogênio, mas quando usado, é chamado de hidrogênio externo devido à introdução de hidrogênio do ambiente externo. Hidrogênio, especificamente, gera átomos de hidrogênio ativos na superfície do metal através das seguintes maneiras, e então entra no metal. (1) O meio no qual o equipamento de titânio está localizado contém hidrogênio molecular, como uma atmosfera de hidrogênio de alta temperatura. (2) O hidrogênio gerado pela corrosão geral ou local do titânio é absorvido pelo titânio. Por exemplo, a corrosão em fendas do titânio é frequentemente acompanhada pela absorção de hidrogênio. (3) Hidrogênio gerado quando titânio e metais eletronegativos sofrem corrosão galvânica ou proteção catódica. Os dois últimos tipos de fragilização por hidrogênio do titânio causada pela corrosão eletroquímica do cátodo são mais frequentes e podem ocorrer sem alta temperatura e alta pressão, portanto, eles devem receber mais atenção. A fragilização por hidrogênio de materiais de titânio é afetada por muitos fatores. Os principais fatores de influência são o conteúdo de hidrogênio, taxa de deformação, estresse, concentração de estresse, temperatura média e ambiente, etc.. Quando a superfície do titânio está contaminada por ferro metálico, a capacidade de absorção de hidrogênio do titânio aumentará. Porque o ferro pode formar uma microbateria de corrosão com a matriz de titânio, hidrogênio nascente é gerado durante a reação de corrosão, o que aumenta os pontos ativos e canais ativos para a entrada do hidrogênio, tornando mais fácil a invasão do hidrogênio, e o filme danificado não é fácil de reparar. O efeito da temperatura na absorção de hidrogênio do titânio reflete-se principalmente no aumento da taxa de reação entre o titânio e o hidrogênio e na taxa de difusão do hidrogênio nele.. Em baixas temperaturas, a taxa de difusão do hidrogênio no titânio é muito pequena. Mas em temperaturas mais altas (maior que 80 ℃), a absorção de hidrogênio se tornará óbvia. Acima 300 ℃, a taxa de reação entre titânio e hidrogênio acelera acentuadamente, gerando uma grande quantidade de hidreto e causando óbvia fragilização por hidrogênio do titânio. Quando a temperatura excede 316°C em uma atmosfera de hidrogênio, equipamento de titânio geralmente não é recomendado. De acordo com os fatores de influência acima, métodos como a redução do teor de hidrogênio no material de titânio, aumentando a solubilidade sólida de hidrogênio do material de titânio, reduzindo a poluição da superfície do material de titânio, reduzindo o teor de ferro no material de titânio, e eliminar a tensão residual pode ser adotada para reduzir a corrosão por fragilização por hidrogênio. ocorrência.
- Corrosão por picada
A ocorrência de corrosão por pites depende do grau de dano ao filme de óxido das peças que pode causar corrosão por pites. Este tipo de corrosão é fácil de ocorrer em áreas com lacunas. O filme de passivação na superfície do material de titânio não pode se autopassivar após ser parcialmente destruído, causando falta de homogeneidade eletroquímica de superfície, fazendo com que a corrosão se desenvolva em profundidade em algumas partes, formando corrosão localizada tipo ponto. Por exemplo, quando um trocador de titânio é usado em uma solução de cloreto de zinco, É provável que ocorra corrosão por pite nas peças em contato com o ferro; em solução de cloreto de sódio, trocadores de calor de titânio também apresentam leve corrosão por pite; As juntas plásticas de PTFE são incompatíveis com o titânio As peças que formam lacunas são os locais mais prováveis para a corrosão por pites; o titânio também corrói ligeiramente em soluções de cloreto de cálcio e cloreto de alumínio, mas a corrosão ocorre dentro de uma certa concentração e faixa de temperatura. Além disso, devido ao tratamento térmico inadequado , A corrosão por pites ocorre frequentemente em peças descoloridas durante o processamento a quente, moldagem e soldagem, e em peças contaminadas, como ferro. A solução de cloreto de alta temperatura e concentração média é o principal meio que causa corrosão por pite em materiais de titânio., 100℃, 25% solução de cloreto de alumínio de concentração, 175℃, 75% solução de cloreto de cálcio de concentração, 103RC, 40% solução de cloreto de amônio de concentração, etc., houve casos de danos ao equipamento devido à corrosão por pite. Geralmente, quando a temperatura é inferior a 80 ℃, corrosão por pites não é propensa a ocorrer. Metais como ferro e cobre contaminam a superfície dos materiais de titânio e aumentam a tendência à corrosão por pites. A medida preventiva é utilizar titânio puro com alto teor de oxigênio. Equipamentos de titânio devem ser decapados, oxidação térmica atmosférica e outros tratamentos antes de serem colocados em uso.
- Corrosão galvânica
No eletrólito, quando o titânio entra em contato com outros metais para formar um par galvânico, o metal com baixa inércia ou eletrodo positivo irá corroer. Devido à existência de filme de passivação de titânio, é garantido que o titânio não sofrerá corrosão quando se tornar o cátodo no par galvânico. Quando o titânio é usado como cátodo, quanto menor for a área de superfície do metal anódico, quanto maior a densidade de corrente e mais significativa a corrosão. No entanto, em ácido clorídrico ou ácido sulfúrico, titânio e alumínio formam uma resistência galvânica. A corrosão do alumínio altera o potencial do titânio, resultando em rápida corrosão do titânio.
Resumir
Em diferentes ambientes e condições, o processo de corrosão e os resultados do titânio também são diferentes. Portanto, se você deseja obter o melhor desempenho do titânio, você deve controlar as condições de uso do titânio.