Χαρακτηριστικά αντοχής στη διάβρωση και εφαρμογές τιτανίου και κραμάτων τιτανίου

1. Αντοχή στη διάβρωση του τιτανίου

Το τιτάνιο είναι ένα μέταλλο με ισχυρή τάση παθητικοποίησης, στον αέρα και το οξειδωτικό ή ουδέτερο υδατικό διάλυμα μπορεί γρήγορα να δημιουργήσει ένα στρώμα σταθερής οξειδωτικής προστατευτικής μεμβράνης, ακόμα κι αν το φιλμ καταστραφεί για κάποιους λόγους, αλλά μπορεί επίσης να ανακάμψει γρήγορα και αυτόματα. Ως εκ τούτου, το τιτάνιο έχει εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση σε οξειδωτικά και ουδέτερα μέσα.

Λόγω των μεγάλων ιδιοτήτων παθητικοποίησης του τιτανίου, σε πολλές περιπτώσεις με ανόμοια μέταλλα σε επαφή, και δεν επιταχύνει τη διάβρωση, αλλά μπορεί να επιταχύνει τη διάβρωση ανόμοιων μετάλλων. Όπως στη χαμηλή συγκέντρωση μη οξειδωτικού οξέος, εάν το κράμα Pb, Sn, Cu ή Monel και το τιτάνιο έρθουν σε επαφή για να σχηματίσουν ένα ηλεκτρικό ζεύγος, η διάβρωση αυτών των υλικών επιταχύνθηκε, ενώ το τιτάνιο δεν επηρεάζεται. Και σε υδροχλωρικό οξύ, τιτάνιο και ήπια επαφή χάλυβα, λόγω της επιφάνειας του τιτανίου παράγει νεογέννητο υδρογόνο, κατέστρεψε το φιλμ οξειδίου του τιτανίου, όχι μόνο που προκαλείται από την ευθραυστότητα του υδρογόνου του τιτανίου, αλλά επίσης επιταχύνει τη διάβρωση του τιτανίου, η οποία μπορεί να οφείλεται στο τιτάνιο του Το υδρογόνο έχει υψηλό βαθμό δραστηριότητας που προκαλείται από.
Η περιεκτικότητα σε σίδηρο στο τιτάνιο έχει αντίκτυπο στην αντοχή στη διάβρωση ορισμένων μέσων, ο λόγος για την αύξηση του σιδήρου εκτός από την πρώτη ύλη, συχνά συγκολλώντας τη διείσδυση λεκιασμένου σιδήρου στο κανάλι συγκόλλησης, έτσι ώστε το κανάλι συγκόλλησης στην τοπική περιεκτικότητα σιδήρου αυξάνεται , όταν η διάβρωση έχει ανομοιόμορφο χαρακτήρα. Η χρήση εξαρτημάτων σιδήρου για την υποστήριξη εξοπλισμού τιτανίου, η χρώση σιδήρου στην επιφάνεια επαφής με σίδηρο με τιτάνιο είναι σχεδόν αναπόφευκτη στην επιτάχυνση διάβρωσης της λεκιασμένης περιοχής με σίδηρο, ειδικά παρουσία υδρογόνου. Όταν συμβαίνει μηχανική βλάβη στο φιλμ οξειδίου του τιτανίου στη λεκιασμένη επιφάνεια, το υδρογόνο διεισδύει στο μέταλλο και ανάλογα με τη θερμοκρασία, την πίεση και άλλες συνθήκες, λαμβάνει χώρα διάχυση υδρογόνου ανάλογα, γεγονός που κάνει το τιτάνιο να παράγει διάφορους βαθμούς ευθραυστότητας υδρογόνου. Ως εκ τούτου, το τιτάνιο πρέπει να χρησιμοποιείται σε μέτριες θερμοκρασίες και πιέσεις και σε συστήματα που περιέχουν υδρογόνο για να αποφευχθεί η επιφανειακή μόλυνση με σίδηρο.

Γενικά, το τιτάνιο δεν θα προκληθεί διάβρωση των πόρων. Το τιτάνιο έχει επίσης σταθερότητα κόπωσης λόγω διάβρωσης.

Η αντίσταση στη διάβρωση στις ρωγμές τιτανίου είναι καλύτερη, ειδικά τα κράματα Ti-0.3Mo-0.8Ni και Ti-0.2Pd, επομένως Ti-0.3Mo-0.8Ni και Ti{10}}. Τα κράματα 2Pd χρησιμοποιούνται ευρέως στα υλικά επιφανειών στεγανοποίησης του εξοπλισμού δοχείων για την επίλυση του προβλήματος της διάβρωσης με ρωγμές της επιφάνειας στεγανοποίησης του εξοπλισμού.

2. Εφαρμογή τιτανίου

Λόγω της εξαιρετικής αντοχής στη διάβρωση του τιτανίου, το τιτάνιο χρησιμοποιείται ευρέως στο πετρέλαιο, τη χημική ουσία, την παραγωγή αλατιού, τη φαρμακευτική, τη μεταλλουργία, την ηλεκτρονική, την αεροπορία, την αεροδιαστημική, τη θάλασσα και άλλους συναφείς τομείς.

Το τιτάνιο έχει εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση για τα περισσότερα διαλύματα αλάτων, όπως το διάλυμα τιτανίου σε χλωριούχο από ό,τι η υψηλή αντοχή στη διάβρωση του χάλυβα χρωμίου-νικελίου και δεν υπάρχει φαινόμενο διάβρωσης πόρων. Ωστόσο, ο ρυθμός διάβρωσης είναι υψηλότερος στο τριχλωριούχο αλουμίνιο, το οποίο σχετίζεται με την υδρόλυση του τριχλωριούχου αργιλίου για την παραγωγή πυκνού υδροχλωρικού οξέος. Το τιτάνιο έχει επίσης καλή σταθερότητα στο ζεστό χλωριούχο νάτριο και σε διάφορες συγκεντρώσεις υποχλωριώδους. Ως εκ τούτου, το τιτάνιο χρησιμοποιείται ευρέως στις βιομηχανίες παραγωγής άλατος κενού και λεύκανσης.

Το τιτάνιο έχει καλή αντοχή στη διάβρωση στα περισσότερα αλκαλικά διαλύματα. Το τιτάνιο είναι σταθερό σε διαλύματα υδροξειδίου του νατρίου και υδροξειδίου του καλίου με συγκεντρώσεις μικρότερες από 50%. Εάν το αλκαλικό διάλυμα περιέχει ιόντα χλωρίου ή χλωρίδια, η αντοχή του στη διάβρωση υπερβαίνει ακόμη και αυτή του νικελίου και του ζιρκονίου. Ωστόσο, η διάβρωση θα αυξηθεί σε περίπτωση αύξησης της θερμοκρασίας και της συγκέντρωσης. Σήμερα, η βιομηχανία χλωρίου-αλκαλίων είναι ένα μεγάλο πεδίο οικιακής εφαρμογής πολιτικού τιτανίου.

Το τιτάνιο στο ξηρό αέριο χλώριο δεν είναι ανθεκτικό στη διάβρωση, ενώ υπάρχει κίνδυνος πυρκαγιάς, αλλά στο υγρό αέριο χλώριο έχει υψηλή σταθερότητα, περισσότερο από το ζιρκόνιο, το Hastelloy C και το κράμα Monel, ακόμη και στο κορεσμένο χλώριο θειικό οξύ, υδροχλωρικό οξύ και χλωριούχα και άλλα μέσα είναι επίσης σταθερό, έτσι το τιτάνιο είναι η μέθοδος θειικού οξέος για την παραγωγή διοξειδίου του τιτανίου βασικών υλικών εξοπλισμού.

Λόγω της αντίστασης στη διάβρωση του τιτανίου στους υδρογονάνθρακες είναι πολύ καλή, ακόμη και με την παρουσία οξέος και χλωριούχων ακαθαρσίες είναι επίσης πολύ καλές. Ως εκ τούτου, το τιτάνιο χρησιμοποιείται επίσης ευρέως σε οργανικές χημικές ουσίες, όπως PTA (λεπτό τερεφθαλικό οξύ), PVA (βινυλόνιο) και ούτω καθεξής.

Το τιτάνιο έχει εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση στο θαλασσινό νερό, έτσι το τιτάνιο χρησιμοποιείται επίσης ευρέως σε υπεράκτιες εξέδρες άντλησης πετρελαίου, αφαλάτωση και άλλα θαλάσσια πεδία.