Baoji Taicheng beklede metalen materialen Co., Ltd
+86-17729305422
Neem contact met ons op

Begrijpt u de corrosie van titanium en titaniumlegeringen?

Nov 21, 2022

1. Algemene corrosie

Uniforme corrosie treedt op op het oppervlak van titaniummonsters of werkstukken, vormt een laag corrosieproducten met een uniforme dikte, stevig bevestigd aan het titaniumoppervlak en zet over het algemeen niet naar binnen uit na verloop van tijd, maar er zijn uitzonderingen. In veel corrosieve media zijn de corrosieprestaties van titanium even goed of beter dan die van andere metalen met beschermende lagen. De corrosie van titanium is meestal elektrolytisch, dus er is een bepaalde relatie tussen corrosie en elektrodepotentiaal en elektromotorische stroom. De anodische en kathodische polarisatie heeft ook een sterke invloed op het corrosiemechanisme en de snelheid. Het potentieel van titanium hangt grotendeels af van de isolerende eigenschappen van de oxidefilm. Daarom spelen de eigenschappen van de oxidefilm op het titaniumoppervlak een doorslaggevende rol bij de corrosiebestendigheid. Alle factoren die de compactheid van de oxidefilm kunnen verbeteren, de dikte van de oxidefilm kunnen vergroten en de isolerende eigenschappen van de oxidefilm kunnen verbeteren, zijn allemaal bevorderlijk voor de verbetering van de corrosieweerstand. Integendeel, elke factor die het effectieve beschermingsvermogen van de oxidefilm vermindert, of deze nu mechanisch of chemisch is, zal de corrosieweerstand van titanium sterk doen dalen.

 

2. Lokale corrosie

De corrosie van titanium is onder de meeste omstandigheden plaatselijk van aard en de mate van corrosie op het ene punt is heel anders dan op het andere punt. Spleetcorrosie, cavitatiecorrosie, spanningscorrosie enz. zijn plaatselijke corrosie. Spleetcorrosie treedt meestal op bij flenzen of plooien en in spleten in de buurt van afzettingen, en zal niet optreden als de spleet te klein of te groot is. Cavitatiecorrosie is een soort corrosie die optreedt in de opening en die gemakkelijk optreedt in de aanwezigheid van CI-, Br- en I-plasma. Spanningscorrosie is een soort corrosie die optreedt wanneer het werkstuk of monster onder de gecombineerde werking van trekspanning en een corrosieve omgeving staat.

 

3. Slijtage

De corrosievorm van het monster of werkstuk in het corrosieve stromende medium, als gevolg van de mechanische werking van de vloeistof, wordt corrosie versneld, omdat de vloeistof een deel of alle corrosieproducten kan wegnemen, nieuwe oppervlakken kan blootleggen en corrosie kan versnellen.

Ongelijke metaalcontactcorrosie wordt ook wel galvanische corrosie genoemd. In een corrosieve omgeving worden twee metalen of structurele onderdelen met verschillende potentialen geplaatst. Bij een elektrische kortsluiting zal het metaal met een laag potentiaal gaan corroderen.

Titanium material

4. Zuig H2 of H2 Crisp op

Titanium en titaniumlegeringen bevatten onder normale omstandigheden altijd H2. Als H2 uit het materiaal wordt geëxtraheerd en de extractiehoeveelheid de grens van de vaste oplossing overschrijdt, zullen er brosse hydriden worden gevormd, wat resulteert in waterstofbrosheid.

 

Onder de meeste omstandigheden is de corrosie van titanium en titaniumlegeringen lokaal van aard en tegelijkertijd is de mate van corrosie op het ene punt heel anders dan op het andere punt. Daarom kan de kwantitatieve evaluatie van corrosie alleen worden gebaseerd op een groot aantal statistische materialen, in plaats van op de resultaten van enkele monsters. Een ander serieus probleem bij het evalueren van corrosie is wat de norm is. Massaverlies wordt zelden gebruikt en de mate van corrosie wordt meestal beoordeeld op basis van sterkteverlies, veranderingen in het uiterlijk van het oppervlak of perforatie. Over het algemeen is het corrosieproces van titanium en titaniumlegeringen langzaam. Tenzij u totaal ongeschikt bent voor de omstandigheden waarin u zich bevindt. Om de prestaties van titanium correct te beoordelen, duurt het meestal tientallen dagen of zelfs meerdere jaren van testen. In veel gevallen corroderen titanium en titaniumlegeringen in het begin snel, daarna vertragen ze en uiteindelijk treedt vaak alleen zwakke corrosie op. In sommige gevallen zal de titaniumlegering echter na verloop van tijd veranderen en zullen de structuur en prestaties drastisch veranderen. Daarom zijn tests voor kortdurend gebruik niet volledig betrouwbaar. Er zijn veel snel te gebruiken testmethoden, maar over het algemeen geldt: hoe sneller de test, hoe lager de betrouwbaarheid van de resultaten.

 

Titanium is een van de meest thermodynamisch instabiele metalen. Het standaard elektrodepotentiaal is {{0}}.63V en het oppervlak is altijd bedekt met een dunne en dichte TiO2-film. Daarom is het stabiele potentieel van titanium en titaniumlegeringen meestal positief. Titanium bevindt zich bijvoorbeeld in het stabiele potentiaal in zeewater bij 25 graden is ongeveer 0,09V. Elektrodepotentialen worden meestal berekend op basis van thermodynamische gegevens en er kunnen verschillende gegevens verschijnen als gevolg van verschillende gegevensbronnen, wat normaal is.

 

Het oppervlak van titanium en titaniumlegeringen heeft altijd een dunne laag oxidefilm die van nature in de lucht wordt gevormd. De uitstekende corrosieweerstand komt van het bestaan ​​van een stabiele, sterke hechting en een goede beschermende oxidefilm op het oppervlak. . De corrosiebestendigheid van deze beschermfolie kan worden uitgedrukt door de P/B-verhouding. Alleen als de P/B-waarde groter is dan 1, kan het beschermend zijn. Anders zal de corrosieweerstand laag zijn, maar deze mag niet groter zijn dan 2,5. Als deze groter is dan deze waarde, zal de drukspanning in de oxidefilm toenemen, waardoor de oxidefilm gemakkelijk zal scheuren en de corrosieweerstand zal afnemen. , is de beste waarde 1~2,5.

Titanium vormt onmiddellijk een oxidefilm in de atmosfeer of waterige oplossing. De dikte van de film die bij kamertemperatuur in de atmosfeer wordt gevormd, is 1,2 nm ~ 1,6 nm en zal met de tijd toenemen. Het zal na 70 dagen toenemen tot 5nm en na 545 dagen tot 8nm~9nm. . Kunstmatig versterkte oxidatieomstandigheden, zoals verwarming, toevoeging van oxidanten of anodische oxidatie, enz., kunnen oxidatie versnellen, de laagdikte vergroten en de corrosieweerstand verbeteren.

 

De oxidefilm op het oppervlak van titanium en titaniumlegeringen is over het algemeen geen enkele structuur en de samenstelling en structuur zijn gerelateerd aan de vormingsomstandigheden. Gewoonlijk is het grensvlak tussen de oxidefilm en de omgeving meestal TiO2, en het grensvlak tussen de oxidefilm en het metaal kan worden gedomineerd door TiO2, terwijl het midden een overgangslaag is met verschillende valentietoestanden, of zelfs een niet-stoichiometrisch oxide , wat titanium betekent en de oppervlakteoxidefilm van titaniumlegering is een complexe meerlaagse structuur. Wat hun vormingsproces betreft, het kan niet eenvoudig worden opgevat als de directe reactie van Ti en O2. Sommige onderzoekers hebben verschillende vormingsmechanismen voorgesteld. Russische geleerden geloven dat eerst hydriden worden gevormd en dat vervolgens een zuivere oxidefilm op de hydriden wordt gevormd.