- Ăn mòn kẽ hở
Titan có khả năng chống ăn mòn kẽ hở đặc biệt mạnh, và ăn mòn kẽ hở chỉ xảy ra ở một số môi trường hóa học. Sự ăn mòn kẽ hở của titan có liên quan mật thiết đến nhiệt độ, nồng độ clorua, Giá trị pH và kích thước kẽ hở. Theo thông tin liên quan, Sự ăn mòn kẽ hở có thể xảy ra khi nhiệt độ của clo ướt trên 85°C. Ví dụ, Một số nhà máy sử dụng tháp đóng gói để làm mát trực tiếp khí clo ướt trước bộ làm mát nhằm hạ nhiệt độ xuống 65-70°C, và sau đó vào bộ làm mát titan để cải thiện khả năng chống ăn mòn kẽ hở. Hiệu quả cũng rất đáng kể. Thực tiễn đã chứng minh rằng giảm nhiệt độ là một phương pháp hiệu quả để ngăn ngừa ăn mòn kẽ hở. Nói chung, khả năng ăn mòn kẽ hở ở những khe hở hẹp lớn hơn nhiều so với ở những khe hở rộng. Ở một khoảng cách rộng nhất định, sự ăn mòn kẽ hở của titan đạt đến giá trị cực đại. Khi khoảng cách nhỏ, vì môi trường ăn mòn không thể làm ướt bề mặt bên trong của khe hở, ngay cả khi nó làm ướt bề mặt bên trong, dòng chảy của nó bị hạn chế và màng oxit titan không bị phá hủy; nếu khoảng cách lớn, sự khuếch tán oxy khá nhanh, đủ để Titanium thụ động. Vì thế, khi khoảng cách nhỏ hay lớn, nó sẽ không gây ăn mòn kẽ hở.
- Ăn mòn ứng suất
Ngoại trừ một số phương tiện truyền thông cá nhân, Titan nguyên chất công nghiệp có khả năng chống ăn mòn ứng suất tuyệt vời, và rất hiếm khi thiết bị titan bị hư hỏng do ăn mòn ứng suất. Titan thụ động công nghiệp chỉ có thể được sử dụng trong axit nitric bốc khói, một số dung dịch metanol hoặc một số dung dịch axit clohydric, hypoclorit nhiệt độ cao, muối nóng chảy ở nhiệt độ 300 ĐẾN 450 oC hoặc bầu không khí chứa NaCl, cacbon disulfua, n-hexan và clo khô. Ăn mòn do ứng suất xảy ra. Khi axit nitric đậm đặc chứa nhiều hơn 6.0% NO2 và nhỏ hơn 0.7% H2O, Titan nguyên chất công nghiệp sẽ bị nứt ăn mòn do ứng suất ngay cả ở nhiệt độ phòng. Ăn mòn và nổ do ứng suất nghiêm trọng đã xảy ra ở nước tôi khi thiết bị titan được sử dụng ở 98% axit nitric đậm đặc. Mặc dù titan có vết nứt do ăn mòn ứng suất trong một số môi trường đặc biệt, so với các kim loại khác, Khả năng chống ăn mòn ứng suất của titan vẫn tốt. Khi ăn mòn ứng suất xảy ra ở titan, khi bề mặt trở nên thụ động, sẽ tạo ra ứng suất kéo lớn, do đó sự trật khớp bắt đầu di chuyển dưới áp lực bên ngoài thấp. Khi biến dạng dẻo cục bộ do ăn mòn gây ra phát triển đến trạng thái tới hạn, nồng độ ứng suất ở đầu trước của nhóm tích tụ trật khớp bằng lực liên kết nguyên tử, dẫn đến sự hình thành các vết nứt vi mô! Sau khi vết nứt được tạo nhân, mức Fermi của ma trận đỉnh cao hơn phần còn lại của vết nứt. Trong khu vực này, thế điện cực ở đầu vết nứt thấp, và dưới tác dụng của môi trường ăn mòn, kim loại ở đầu vết nứt trải qua quá trình phân hủy anốt. Một mặt, hydro làm giảm năng lượng bề mặt của vết nứt. Dưới tác dụng của ngoại lực, mặt cắt sẽ giãn ra để cân bằng với ngoại lực. Mặt khác, hydro làm tăng sự chênh lệch mức Fermi giữa đầu vết nứt và các khu vực khác của vết nứt, làm tăng sự khác biệt tiềm năng ăn mòn, và thúc đẩy sự phát triển của ăn mòn ứng suất.
- Ăn mòn giòn do hydro
Titan là kim loại hoạt động, phản ứng với hydro không chỉ trên bề mặt mà còn khuếch tán vào bên trong titan. Khi nồng độ hydro trong titan đạt đến mức có thể tạo thành pha titan hydrua độc lập, titan sẽ dễ gãy. Hydro có thể tồn tại trong kim loại trước khi vật liệu titan được sử dụng, hoặc nó có thể được hấp thụ khi sử dụng trong khí hydro hoặc môi trường chứa hydro. Vì thế, trong quá trình sử dụng thực tế thiết bị titan, cần đặc biệt chú ý đến hiện tượng giòn hydro để tránh làm hỏng thiết bị. Nói chung, hydro trong titan được chia thành hai loại: hydro bên trong và hydro bên ngoài. Hydro bên trong đề cập đến hydro được đưa vào trong quá trình nấu chảy titan, xử lý nhiệt, xử lý nhiệt, ngâm, mạ điện, vân vân. Titan ban đầu không chứa hydro hoặc chứa rất ít hydro, nhưng khi sử dụng, nó được gọi là hydro bên ngoài do sự đưa hydro từ môi trường bên ngoài vào. Hydro, cụ thể, tạo ra các nguyên tử hydro hoạt động trên bề mặt kim loại thông qua các cách sau, rồi đi vào kim loại. (1) Môi trường đặt thiết bị titan chứa hydro phân tử, chẳng hạn như bầu khí quyển hydro nhiệt độ cao. (2) Hydro được tạo ra bởi sự ăn mòn chung hoặc ăn mòn cục bộ của titan được titan hấp thụ. Ví dụ, sự ăn mòn kẽ hở của titan thường đi kèm với sự hấp thụ hydro. (3) Hydro được tạo ra khi titan và kim loại có độ âm điện trải qua quá trình ăn mòn điện hóa hoặc bảo vệ catốt. Hai loại hiện tượng giòn hydro titan sau do ăn mòn điện hóa ở cực âm xảy ra thường xuyên hơn và có thể xảy ra mà không cần nhiệt độ cao và áp suất cao., vì vậy chúng cần được chú ý nhiều hơn. Độ giòn hydro của vật liệu titan bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố. Các yếu tố ảnh hưởng chính là hàm lượng hydro, tốc độ căng thẳng, nhấn mạnh, sự tập trung căng thẳng, nhiệt độ trung bình và môi trường, vân vân. Khi bề mặt titan bị nhiễm sắt kim loại, khả năng hấp thụ hydro của titan sẽ tăng lên. Vì sắt có thể tạo thành pin ăn mòn với ma trận titan, Hydro mới sinh ra được tạo ra trong phản ứng ăn mòn, làm tăng các điểm hoạt động và các kênh hoạt động để hydro đi vào, làm cho hydro xâm nhập dễ dàng hơn, và màng bị hư hỏng không dễ sửa chữa. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng hấp thụ hydro của titan chủ yếu thể hiện ở việc tăng tốc độ phản ứng giữa titan và hydro và tốc độ khuếch tán của hydro trong đó.. Ở nhiệt độ thấp, tốc độ khuếch tán của hydro trong titan rất nhỏ. Nhưng ở nhiệt độ cao hơn (lớn hơn 80 oC), sự hấp thụ hydro sẽ trở nên rõ ràng. Bên trên 300 oC, tốc độ phản ứng giữa titan và hydro tăng tốc mạnh, tạo ra một lượng lớn hydrua và gây ra hiện tượng giòn hydro của titan. Khi nhiệt độ vượt quá 316°C trong khí quyển hydro, thiết bị titan thường không được khuyến khích. Theo các yếu tố ảnh hưởng trên, các phương pháp như giảm hàm lượng hydro trong vật liệu titan, tăng độ hòa tan rắn hydro của vật liệu titan, giảm ô nhiễm bề mặt của vật liệu titan, giảm hàm lượng sắt trong vật liệu titan, và loại bỏ ứng suất dư có thể được áp dụng để giảm sự ăn mòn do hydro tạo ra. sự xuất hiện.
- Ăn mòn rỗ
Sự xuất hiện của ăn mòn rỗ phụ thuộc vào mức độ hư hỏng màng oxit của các bộ phận có thể gây ra ăn mòn rỗ. Kiểu ăn mòn này dễ xảy ra ở những nơi có khe hở. Màng thụ động trên bề mặt vật liệu titan không thể tự thụ động sau khi bị phá hủy một phần, gây ra sự không đồng nhất điện hóa bề mặt, gây ra hiện tượng ăn mòn phát triển sâu ở một số bộ phận, hình thành ăn mòn cục bộ dạng điểm. Ví dụ, khi sử dụng chất trao đổi titan trong dung dịch kẽm clorua, ăn mòn rỗ dễ xảy ra ở các bộ phận tiếp xúc với sắt; trong dung dịch natri clorua, bộ trao đổi nhiệt titan cũng có hiện tượng ăn mòn rỗ nhẹ; Miếng đệm nhựa PTFE không tương thích với titan Các bộ phận hình thành các khe hở là nơi dễ bị ăn mòn rỗ nhất; titan cũng bị ăn mòn nhẹ trong dung dịch canxi clorua và nhôm clorua, nhưng sự ăn mòn xảy ra trong một phạm vi nồng độ và nhiệt độ nhất định. Ngoài ra, do xử lý nhiệt không đúng cách , ăn mòn rỗ thường xảy ra ở các bộ phận bị đổi màu trong quá trình gia công nóng, đúc và hàn, và trong các bộ phận bị ô nhiễm như sắt. Dung dịch clorua nồng độ trung bình và nhiệt độ cao là môi trường chính gây ra sự ăn mòn rỗ của vật liệu titan. Ví dụ, 100oC, 25% dung dịch nhôm clorua đậm đặc, 175oC, 75% dung dịch canxi clorua nồng độ, 103rC, 40% nồng độ dung dịch amoni clorua, vân vân., đã có trường hợp hư hỏng thiết bị do ăn mòn rỗ. Nói chung là, khi nhiệt độ thấp hơn 80oC, ăn mòn rỗ không dễ xảy ra. Các kim loại như sắt và đồng làm nhiễm bẩn bề mặt vật liệu titan và làm tăng xu hướng ăn mòn rỗ. Biện pháp phòng ngừa là sử dụng titan nguyên chất có hàm lượng oxy cao. Thiết bị titan nên được ngâm, oxy hóa nhiệt khí quyển và các biện pháp xử lý khác trước khi đưa vào sử dụng.
- Ăn mòn điện
Trong chất điện phân, khi titan tiếp xúc với các kim loại khác để tạo thành cặp điện, kim loại có độ trơ thấp hoặc điện cực dương sẽ bị ăn mòn. Do sự tồn tại của màng thụ động của titan, đảm bảo titan sẽ không bị ăn mòn khi trở thành cực âm trong cặp điện. Khi dùng titan làm cực âm, diện tích bề mặt của kim loại anode càng nhỏ, mật độ dòng điện càng lớn và sự ăn mòn càng đáng kể. Tuy nhiên, trong axit clohiđric hoặc axit sunfuric, titan và nhôm tạo thành điện trở điện. Sự ăn mòn của nhôm làm thay đổi tiềm năng của titan, dẫn đến sự ăn mòn nhanh chóng của titan.
Tóm tắt
Trong các môi trường và điều kiện khác nhau, quá trình ăn mòn và kết quả của titan cũng khác nhau. Vì thế, nếu bạn muốn phát huy hiệu quả tốt nhất của titan, bạn phải kiểm soát các điều kiện sử dụng của titan.