- Щелевая коррозия
Титан обладает особенно высокой стойкостью к щелевой коррозии., и щелевая коррозия возникает только в некоторых химических средах.. Щелевая коррозия титана тесно связана с температурой., концентрация хлоридов, Значение pH и размер щели. По соответствующей информации, Щелевая коррозия может возникнуть, когда температура влажного хлора превышает 85°C.. Например, некоторые заводы используют насадочную башню для непосредственного охлаждения влажного газообразного хлора перед охладителем, чтобы снизить температуру до 65-70°C., а затем войдите в титановый охладитель, чтобы улучшить устойчивость к щелевой коррозии.. Эффект тоже очень значителен. Практика доказала, что снижение температуры является эффективным методом предотвращения щелевой коррозии.. Вообще говоря, возможность щелевой коррозии в узких зазорах значительно выше, чем в широких.. В определенном широком разрыве, щелевая коррозия титана достигает предельного значения. Когда разрыв небольшой, так как коррозионная среда не может смачивать внутреннюю поверхность зазора, даже если он смачивает внутреннюю поверхность, его поток ограничен и пленка оксида титана не разрушена; если разрыв большой, диффузия кислорода происходит довольно быстро, достаточно, чтобы титан пассивировался. Поэтому, когда разрыв маленький или большой, это не вызовет щелевой коррозии.
- Стрессовая коррозия
За исключением нескольких отдельных СМИ, промышленный чистый титан обладает превосходной стойкостью к коррозии под напряжением., и титановое оборудование редко повреждается коррозией под напряжением.. Промышленный пассивированный титан можно использовать только в дымящей азотной кислоте., определенные растворы метанола или определенные растворы соляной кислоты, высокотемпературный гипохлорит, расплавленная соль с температурой 300 к 450 ℃ или атмосфера, содержащая NaCl, сероуглерод, н-гексан и сухой хлор. Возникает коррозия под напряжением. Когда концентрированная азотная кислота содержит более 6.0% NO2 и менее 0.7% H2O, промышленный чистый титан будет страдать от коррозионного растрескивания под напряжением даже при комнатной температуре.. Серьезная коррозия под напряжением и взрывы произошли в моей стране, когда титановое оборудование использовалось в 98% концентрированная азотная кислота. Хотя титан подвержен коррозионному растрескиванию под напряжением в некоторых специальных средах., по сравнению с другими металлами, устойчивость титана к коррозионному растрескиванию под напряжением все еще хорошая. Когда в титане возникает коррозия под напряжением, когда поверхность становится пассивированной, будет создано большое растягивающее напряжение, так что дислокации начинают двигаться под небольшими внешними напряжениями. Когда местная пластическая деформация, вызванная коррозией, достигает критического состояния., концентрация напряжений на переднем конце группы накопления дислокаций равна силе связи атомов, приводит к зарождению микротрещин! После зарождения трещины, уровень Ферми вершинной матрицы выше, чем у остальной части трещины. В этой области, электродный потенциал на вершине трещины низкий, и под действием агрессивной среды, металл в вершине трещины подвергается анодному разложению. С одной стороны, водород снижает поверхностную энергию трещины. Под действием внешней силы, поперечное сечение расширится, чтобы уравновесить внешнюю силу. С другой стороны, водород увеличивает разницу в уровне Ферми между вершиной трещины и другими участками трещины, увеличивает разность потенциалов коррозии, и способствует развитию коррозии под напряжением.
- Водородная коррозия, охрупчивающая
Титан — активный металл, который реагирует с водородом не только на поверхности, но и диффундирует внутрь титана.. Когда концентрация водорода в титане достигает уровня, при котором может образоваться независимая фаза гидрида титана., титан станет хрупким. Водород может существовать в металле до использования титанового материала., или он может быть поглощен при использовании в газообразном водороде или водородсодержащих средах.. Поэтому, во время фактического использования титанового оборудования, особое внимание следует уделять водородному охрупчиванию, чтобы избежать повреждения оборудования. Вообще говоря,, Водород в титане делится на два типа: внутренний водород и внешний водород. Внутренний водород относится к водороду, введенному при выплавке титана., термическая обработка, термическая обработка, маринование, гальваника, и т. д.. Титан изначально не содержит водорода или содержит очень мало водорода., но при использовании, он называется внешним водородом из-за привнесения водорода из внешней среды. Водород, конкретно, генерирует активные атомы водорода на поверхности металла следующими способами, а затем входит в металл. (1) Среда, в которой находится титановое оборудование, содержит молекулярный водород., например, высокотемпературная водородная атмосфера. (2) Водород, образующийся в результате общей или местной коррозии титана, поглощается титаном.. Например, Щелевая коррозия титана часто сопровождается абсорбцией водорода.. (3) Водород образуется, когда титан и электроотрицательные металлы подвергаются гальванической коррозии или катодной защите.. Последние два типа водородного охрупчивания титана, вызванного электрохимической коррозией катода, встречаются чаще и могут возникать без высокой температуры и высокого давления., поэтому им следует уделять больше внимания. На водородное охрупчивание титановых материалов влияет множество факторов.. Основным влияющим фактором является содержание водорода., скорость деформации, стресс, концентрация стресса, средняя температура и окружающая среда, и т. д.. При загрязнении поверхности титана металлическим железом, способность титана поглощать водород увеличится. Потому что железо может образовывать с титановой матрицей коррозионную микробатарею., зарождающийся водород генерируется во время реакции коррозии, что увеличивает количество активных точек и активных каналов для поступления водорода, облегчая проникновение водорода, и поврежденную пленку нелегко восстановить. Влияние температуры на водородопоглощение титана выражается главным образом в увеличении скорости реакции между титаном и водородом и скорости диффузии водорода в нем.. При низких температурах, скорость диффузии водорода в титане очень мала. Но при более высоких температурах (больше, чем 80 ℃), поглощение водорода станет очевидным. Выше 300 ℃, скорость реакции между титаном и водородом резко ускоряется, генерирует большое количество гидрида и вызывает очевидное водородное охрупчивание титана.. При температуре выше 316°С в атмосфере водорода, титановое оборудование обычно не рекомендуется. По вышеперечисленным факторам влияния, такие методы, как снижение содержания водорода в титановом материале, увеличение растворимости титанового материала в твердом водороде, уменьшение загрязнения поверхности титанового материала, снижение содержания железа в титановом материале, и устранение остаточных напряжений может быть использовано для уменьшения коррозии, вызванной водородным охрупчиванием.. возникновение.
- Питтинговая коррозия
Возникновение питтинговой коррозии зависит от степени повреждения оксидной пленки деталей, способной вызвать питтинговую коррозию.. Этот вид коррозии легко возникает в местах с зазорами.. Пассивационная пленка на поверхности титанового материала не может самопассивироваться после частичного разрушения., вызывая поверхностную электрохимическую неоднородность, вызывая глубокую коррозию в некоторых частях, образуя точечную локализованную коррозию. Например, при использовании титанового обменника в растворе хлорида цинка, Питтинговая коррозия может возникнуть на деталях, контактирующих с железом.; в растворе хлорида натрия, Титановые теплообменники также подвержены незначительной точечной коррозии.; Пластиковые прокладки из ПТФЭ несовместимы с титаном. Детали, образующие зазоры, являются наиболее вероятными местами точечной коррозии.; титан также слегка корродирует в растворах хлорида кальция и хлорида алюминия., но коррозия возникает в определенной концентрации и диапазоне температур. Кроме того, из-за неправильной термической обработки , Питтинговая коррозия часто возникает на обесцвеченных деталях при горячей обработке., литье и сварка, и в загрязненных частях, таких как железо. Раствор хлорида высокой температуры и средней концентрации является основной средой, вызывающей питтинговую коррозию титановых материалов. Например., 100℃, 25% концентрированный раствор хлорида алюминия, 175℃, 75% концентрированный раствор хлорида кальция, 103рК, 40% концентрированный раствор хлорида аммония, и т. д., отмечены случаи повреждения оборудования вследствие питтинговой коррозии. В целом, когда температура ниже 80 ℃, точечная коррозия не склонна к возникновению. Такие металлы, как железо и медь, загрязняют поверхность титановых материалов и повышают склонность к точечной коррозии.. Профилактической мерой является использование чистого титана с высоким содержанием кислорода.. Титановое оборудование должно быть протравлено, атмосферное термическое окисление и другие виды обработки перед вводом в эксплуатацию.
- Гальваническая коррозия
В электролите, когда титан контактирует с другими металлами, образуя гальваническую пару, металл с низкой инертностью или положительный электрод будет корродировать. Благодаря наличию пассивирующей пленки титана, гарантируется, что титан не подвергнется коррозии, когда станет катодом в гальванической паре.. Когда в качестве катода используется титан, чем меньше площадь поверхности анодного металла, чем больше плотность тока и тем значительнее коррозия. Однако, в соляной или серной кислоте, титан и алюминий образуют гальваническое сопротивление. Коррозия алюминия меняет потенциал титана, что приводит к быстрой коррозии титана..
Подвести итог
В разных средах и условиях, процесс коррозии и результаты титана тоже разные. Поэтому, если вы хотите добиться наилучших характеристик титана, вы должны контролировать условия использования титана.