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鈦合金常見的幾類腐蝕類型

來源:鈦棒,鈦板,鈦管,鈦絲,鈦設備,鈦合金,鈦材 發布時間:2015-11-17 16:32:12
鈦合金在實際生產環境中,會發生不同種類的腐蝕,主要有以下幾類:
1、接觸腐蝕。鈦表面的鈍化氧化膜促進鈦電位移向正電位,提高了鈦材耐酸性和水介質的腐蝕。由于鈦合金表面較高的電位,勢必造成與其接觸的其他金屬形成電化學回路而造成接觸腐蝕。鈦合金易在下面兩類介質中發生接觸腐蝕:第一類是自來水、鹽溶液、海水、大氣、HNO3、醋酸等,該溶液Cd、Zn、Al 的穩定電極電位比Ti 更負,陽極腐蝕的速率激增6~60倍。第二類是H2SO4、HCl 等,Ti 在這些溶液中,可能處于鈍化態,也可能處于活化態,實際接觸腐蝕過程中常見的為第一類溶液腐蝕。通常采用陽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。在金屬構件縫隙或者缺陷處,由于電解質的滯流構成電化學電池而引起局部腐蝕現象,在中性和酸性溶液中,鈦合金縫隙處發生接觸腐蝕概率遠大于堿性溶液,接觸腐蝕并不發生在整個縫隙面,而是最終導致局部穿孔破壞。
3、點蝕現象。鈦在多數鹽溶液中無點蝕現象,其多發生在非水溶液以及沸騰的高濃氯化物溶液中,溶液中鹵素離子對鈦表面的鈍化膜進行腐蝕,并向鈦內部擴散而發生點蝕,點蝕孔徑小于其深度。某些有機介質也會和鈦合金在鹵素溶液中發生點蝕現象,鈦合金在鹵素溶液中的點蝕一般發生在高濃度高溫環境下,此外,在硫化物和氯化物中的點蝕需要特定的條件且有限。
4、氫脆。氫脆(HE)又稱氫致開裂或氫損傷,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度,氫脆的敏感隨強度的升高而增加,所以鈍化膜氫脆很敏感。

通常來說,
在氧化性介質,或許中性、弱還原性的介質中,較耐腐蝕如:海水、氯化物溶液氧化性無機酸溶液、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,能夠前進鈦的耐腐蝕性。氧化性介質太強的景象例如干氧氣發煙硝酸等,因為損壞了原有的氧化膜使得鈦外表的氧化反應過于劇烈則鈦存在比方爆炸、著火等十分危險的效果。

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,但是不會導致腐蝕。在溫度高達260度的海水中很耐腐蝕,鈦管凝汽器在污染海水中已經使用20多年.只發現略微變色而沒有腐蝕跡象。 鈦在河水和海水中都具有十分優良的耐腐蝕性,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中腐蝕實驗數據(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中腐蝕實驗數據(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
濃度(℃)
溫度(℃)
腐蝕率(mm/年)
介質
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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