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    鈦合金常見(jiàn)的幾類(lèi)腐蝕類(lèi)型

    來(lái)源:鈦棒,鈦板,鈦管,鈦絲,鈦設(shè)備,鈦合金,鈦材 發(fā)布時(shí)間:2015-11-17 16:32:12
    鈦合金在實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境中,會(huì)發(fā)生不同種類(lèi)的腐蝕,主要有以下幾類(lèi):
    1、接觸腐蝕。鈦表面的鈍化氧化膜促進(jìn)鈦電位移向正電位,提高了鈦材耐酸性和水介質(zhì)的腐蝕。由于鈦合金表面較高的電位,勢(shì)必造成與其接觸的其他金屬形成電化學(xué)回路而造成接觸腐蝕。鈦合金易在下面兩類(lèi)介質(zhì)中發(fā)生接觸腐蝕:第一類(lèi)是自來(lái)水、鹽溶液、海水、大氣、HNO3、醋酸等,該溶液Cd、Zn、Al 的穩(wěn)定電極電位比Ti 更負(fù),陽(yáng)極腐蝕的速率激增6~60倍。第二類(lèi)是H2SO4、HCl 等,Ti 在這些溶液中,可能處于鈍化態(tài),也可能處于活化態(tài),實(shí)際接觸腐蝕過(guò)程中常見(jiàn)的為第一類(lèi)溶液腐蝕。通常采用陽(yáng)極化處理在基體表面形成改性層,阻礙接觸腐蝕。
    2、縫隙腐蝕。在金屬構(gòu)件縫隙或者缺陷處,由于電解質(zhì)的滯流構(gòu)成電化學(xué)電池而引起局部腐蝕現(xiàn)象,在中性和酸性溶液中,鈦合金縫隙處發(fā)生接觸腐蝕概率遠(yuǎn)大于堿性溶液,接觸腐蝕并不發(fā)生在整個(gè)縫隙面,而是最終導(dǎo)致局部穿孔破壞。
    3、點(diǎn)蝕現(xiàn)象。鈦在多數(shù)鹽溶液中無(wú)點(diǎn)蝕現(xiàn)象,其多發(fā)生在非水溶液以及沸騰的高濃氯化物溶液中,溶液中鹵素離子對(duì)鈦表面的鈍化膜進(jìn)行腐蝕,并向鈦內(nèi)部擴(kuò)散而發(fā)生點(diǎn)蝕,點(diǎn)蝕孔徑小于其深度。某些有機(jī)介質(zhì)也會(huì)和鈦合金在鹵素溶液中發(fā)生點(diǎn)蝕現(xiàn)象,鈦合金在鹵素溶液中的點(diǎn)蝕一般發(fā)生在高濃度高溫環(huán)境下,此外,在硫化物和氯化物中的點(diǎn)蝕需要特定的條件且有限。
    4、氫脆。氫脆(HE)又稱(chēng)氫致開(kāi)裂或氫損傷,是鈦合金早期損傷失效原因之一,鈦及其鈦合金表面的鈍化膜有很高的強(qiáng)度,氫脆的敏感隨強(qiáng)度的升高而增加,所以鈍化膜氫脆很敏感。

    通常來(lái)說(shuō),
    在氧化性介質(zhì),或許中性、弱還原性的介質(zhì)中,較耐腐蝕如:海水、氯化物溶液氧化性無(wú)機(jī)酸溶液、濃度低于3%HCI和低于4%H2S04溶液等,而鈦在還原性酸溶液中鈦是不耐腐蝕的,還原性酸中添加重金屬鹽有明顯的緩蝕效果,能夠前進(jìn)鈦的耐腐蝕性。氧化性介質(zhì)太強(qiáng)的景象例如干氧氣發(fā)煙硝酸等,因?yàn)閾p壞了原有的氧化膜使得鈦外表的氧化反應(yīng)過(guò)于劇烈則鈦存在比方爆炸、著火等十分危險(xiǎn)的效果。

    鈦是一切在自然水中最耐腐蝕的金屬材料。鈦在高溫水及水蒸氣(大于300度)中可能有些變色或失光,甚至有少量增重,但是不會(huì)導(dǎo)致腐蝕。在溫度高達(dá)260度的海水中很耐腐蝕,鈦管凝汽器在污染海水中已經(jīng)使用20多年.只發(fā)現(xiàn)略微變色而沒(méi)有腐蝕跡象。 鈦在河水和海水中都具有十分優(yōu)良的耐腐蝕性,尤其在海水中,鈦的耐腐蝕性是不銹鋼的100倍。
    鈦及鈦合金在常溫硫酸介質(zhì)中腐蝕實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(mm/年)
    合金成份
    硫酸濃度
    10%
    20%
    30%
    40%
    50-60%
    80%
    98%
    Ti
    0.018
    0.407
    1.08
    0.291
    2.18
    7.04
    1.67
    TC4
    0.164
    0.490
    3.01
    0.487
    2.93
    ——
    ——
     
    鈦及鈦合金在常溫鹽酸介質(zhì)中腐蝕實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(mm/年)
    合金成份
    室溫
    50
    70
    90-93
    10%
    20%
    10%
    20%
    10%
    20%
    10%
    20%
    Ti
    0.017
    0.204
    4.11
    12.5
    ——
    ——
    ——
    ——
    TC4
    0.345
    1.29
    2.32
    15.5
    ——
    ——
    ——
    ——
     
    鈦在堿溶液中的腐蝕率

    介質(zhì)
    濃度(℃)
    溫度(℃)
    腐蝕率(mm/年)
    介質(zhì)
    濃度(℃)
    溫度(℃)
    腐蝕率(mm/年)
    NH4OH
    28
    室溫
    0.0025
    NaOH
    10
    21
    0.001
    Ba(OH)2
    飽和
    室溫
    0
    28
    室溫
    0.00025
    Ca(OH)2
    飽和
    室溫
    0
    40
    80
    0.13
    Mg(OH)2
    飽和
    室溫
    0
    50
    38~57
    0.00025  ~0.013
    KOH
    10
    沸騰
    0
    50
    60
    0.013
    25
    沸騰
    0.13
    70
    130
    0.18
    50
    沸騰
    0
    50-73
    190
    1.09
    50
    室溫
    0.010
    飽和
    室溫
    0
     
     
     
    10
    沸騰
    0.02
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