Titaani ja titaanisulamite korrosioonikindluse omadused ja rakendused

1. Titaani korrosioonikindlus

Titaan on tugeva passivatsiooniga metall, õhus ja oksüdeeriv või neutraalne vesilahus võib kiiresti tekitada stabiilse oksüdeeriva kaitsekile kihi, isegi kui kile on mingil põhjusel kahjustatud, kuid võib ka kiiresti ja automaatselt taastuda. Seetõttu on titaanil suurepärane korrosioonikindlus oksüdeerivas ja neutraalses keskkonnas.

Titaani suurepäraste passiivsusomaduste tõttu on paljudel juhtudel kokkupuutes erinevad metallid ja see ei kiirenda korrosiooni, kuid võib kiirendada erinevate metallide korrosiooni. Näiteks mitteoksüdeeriva happe madala kontsentratsiooni korral, kui Pb, Sn, Cu või Moneli sulam ja titaan puutuvad kokku elektrilise paari moodustamiseks, kiireneb nende materjalide korrosioon, samas kui titaan ei mõjuta. Ja vesinikkloriidhappes, titaani ja kerge terase kokkupuutel toodab titaani pind vastsündinud vesinikku, hävitab titaanoksiidi kile, mitte ainult titaanvesiniku rabeduse tõttu, vaid kiirendab ka titaani korrosiooni, mis võib olla tingitud titaanist. vesinikul on kõrge aktiivsus, mis on põhjustatud.
Titaani rauasisaldus mõjutab teatud kandjate korrosioonikindlust, mis põhjustab lisaks toorainele ka raua sisalduse suurenemist, sageli keevitusplekitud raua tungimine keeviskanalisse, nii et lokaliseeritud rauasisalduse keeviskanal suureneb. , kui korrosioon on ebaühtlase iseloomuga. Rauast osade kasutamine titaanseadmete toestamiseks, raua määrdumine rauast titaanist kontaktpinnal on rauaga määrdunud ala korrosioonikiirenduses, eriti vesiniku juuresolekul, peaaegu vältimatu. Kui plekilisel pinnal tekib titaanoksiidkile mehhaaniline kahjustus, tungib vesinik metalli ning sõltuvalt temperatuurist, rõhust ja muudest tingimustest toimub vastavalt vesiniku difusioon, mis paneb titaani tootma erineval määral vesiniku rabedust. Seetõttu tuleks titaani kasutada mõõdukatel temperatuuridel ja rõhul ning vesinikku sisaldavates süsteemides, et vältida pindade rauaga saastumist.

Üldiselt ei põhjusta titaan pooride korrosiooni. Titaanil on ka korrosiooniväsimuskindlus.

Titaani pragude korrosioonikindlus on parem, eriti Ti-0.3Mo-0.8Ni ja Ti-0.2Pd sulamid, seega Ti-0.3Mo-0.8Ni ja Ti-0.2Pd sulameid kasutatakse laialdaselt mahutiseadmete tihenduspinna materjalides, et lahendada seadme tihenduspinna pragukorrosiooniprobleem.

2. Titaani pealekandmine

Titaani suurepärase korrosioonikindluse tõttu kasutatakse titaani laialdaselt nafta-, keemia-, soolatootmise-, farmaatsia-, metallurgia-, elektroonika-, lennunduse-, kosmose-, mere- ja muudes seotud valdkondades.

Titaanil on suurepärane korrosioonikindlus enamiku soolalahuste jaoks, nagu titaan kloriidilahuses, võrreldes kõrge kroom-nikkelterase korrosioonikindlusega ja pooride korrosiooninähtus puudub. Korrosioonikiirus on aga kõrgem alumiiniumtrikloriidis, mis on seotud alumiiniumtrikloriidi hüdrolüüsiga kontsentreeritud vesinikkloriidhappe saamiseks. Titaanil on ka hea stabiilsus kuuma naatriumkloriti ja erinevate hüpokloriti kontsentratsioonide suhtes. Seetõttu kasutatakse titaani laialdaselt vaakumsoola valmistamise ja pleegitamise tööstuses.

Titaanil on hea korrosioonikindlus enamiku leeliselahuste suhtes. Titaan on stabiilne naatriumhüdroksiidi ja kaaliumhüdroksiidi lahustes, mille kontsentratsioon on alla 50%. Kui leeliselahus sisaldab kloriidioone või kloriide, ületab selle korrosioonikindlus isegi nikli ja tsirkooniumi oma. Korrosioon aga suureneb temperatuuri ja kontsentratsiooni tõustes. Tänapäeval on kloorleelisetööstus suur kodumaise titaani tsiviilkasutuse valdkond.

Kuivas kloorigaasis sisalduv titaan ei ole korrosioonikindel, samas on süttimisoht, kuid märjas kloorigaasil on kõrge stabiilsus, rohkem kui tsirkoonium, Hastelloy C ja Moneli sulam ning isegi küllastunud klooris väävelhape, vesinikkloriid hape ja kloriidid ning muud kandjad on samuti stabiilsed, nii et titaan on väävelhappe meetod titaandioksiidi tootmiseks peamiste seadmematerjalide jaoks.

Titaani korrosioonikindluse tõttu süsivesinikes on see väga hea, isegi happe ja kloriidi lisandid on samuti väga head. Seetõttu kasutatakse titaani laialdaselt ka orgaanilistes kemikaalides, nagu PTA (peen tereftaalhape), PVA (vinüloon) jne.

Titaanil on merevees suurepärane korrosioonikindlus, seetõttu kasutatakse titaani laialdaselt ka avamere naftaplatvormidel, magestamises ja muudel mereväljadel.