1. Общая коррозия
Равномерная коррозия протекает на поверхности титановых образцов или заготовок, образуя слой продуктов коррозии одинаковой толщины, плотно прилегающий к поверхности титана и обычно не расширяющийся вовнутрь со временем, но бывают и исключения. Во многих агрессивных средах коррозионные характеристики титана такие же или лучше, чем у других металлов с защитными слоями. Коррозия титана обычно электролитическая, поэтому существует определенная связь между коррозией и электродным потенциалом и электродвижущим током. Анодная и катодная поляризация также оказывает сильное влияние на механизм и скорость коррозии. Потенциал титана во многом зависит от изолирующих свойств оксидной пленки. Поэтому характеристики оксидной пленки на поверхности титана играют решающую роль в его коррозионной стойкости. Все факторы, которые могут улучшить плотность оксидной пленки, увеличить толщину оксидной пленки и улучшить изоляционные свойства оксидной пленки, способствуют повышению коррозионной стойкости. Наоборот, любой фактор, снижающий эффективную защитную способность оксидной пленки, будь то механический или химический, приведет к резкому падению коррозионной стойкости титана.
2. Локальная коррозия
Коррозия титана в большинстве случаев носит локальный характер, и степень коррозии в одной точке сильно отличается от таковой в другой точке. Щелевая коррозия, кавитационная коррозия, коррозионное растрескивание под напряжением и т. д. являются локальной коррозией. Щелевая коррозия в основном возникает на фланцах или складках, а также в щелях вблизи отложений, и ее не будет, если щель слишком мала или слишком велика. Кавитационная коррозия представляет собой разновидность коррозии, возникающую в отверстии, и она легко возникает в присутствии CI-, Br- и I-плазмы. Коррозионное растрескивание под напряжением — это разновидность коррозии, которая возникает, когда заготовка или образец находятся под совместным действием растягивающего напряжения и агрессивной среды.
3. Истирание
Коррозионная форма образца или заготовки в агрессивной проточной среде из-за механического воздействия жидкости ускоряет коррозию, поскольку жидкость может уносить часть или все продукты коррозии, обнажать новые поверхности и ускорять коррозию.
Контактная коррозия разнородных металлов также называется гальванической коррозией. В агрессивную среду помещают два металла или детали конструкции с разными потенциалами. В случае электрического короткого замыкания металл с низким потенциалом подвергнется коррозии.
4. Сосать H2 или H2 Crisp
В нормальных условиях титан и титановые сплавы всегда содержат H2. Если H2 извлекается из материала, когда количество извлечения превышает предел твердого раствора, будут образовываться хрупкие гидриды, что приводит к водородному охрупчиванию.
В большинстве условий коррозия титана и титановых сплавов носит локальный характер, при этом степень коррозии в одной точке сильно отличается от таковой в другой точке. Поэтому количественная оценка коррозии может основываться только на большом количестве статистических материалов, а не на результатах нескольких проб. Еще одна серьезная проблема при оценке коррозии заключается в том, что является стандартом. Потеря массы используется редко, а о степени коррозии в основном судят по потере прочности, изменению внешнего вида поверхности или перфорации. В целом процесс коррозии титана и титановых сплавов протекает медленно. Разве что вы совсем не подходите для тех условий, в которых находитесь. Чтобы правильно оценить характеристики титана, обычно требуются десятки дней или даже несколько лет испытаний. Во многих случаях титан и титановые сплавы вначале быстро корродируют, затем замедляются, и в конце часто возникает лишь слабая коррозия. Однако в некоторых случаях титановый сплав через некоторое время изменится, и структура и характеристики резко изменятся. Таким образом, краткосрочные тесты использования не являются полностью надежными. Существует множество экспресс-методов тестирования, но, как правило, чем быстрее тест, тем ниже надежность результатов.
Титан — один из самых термодинамически нестабильных металлов. Его стандартный электродный потенциал составляет {{0}}.63 В, а поверхность всегда покрыта тонкой и плотной пленкой TiO2. Поэтому стабильный потенциал титана и титановых сплавов стремится к положительному. Например, титан находится в стабильном потенциале в морской воде при 25 градусах примерно 0,09В. Потенциалы электродов в основном рассчитываются на основе термодинамических данных, и могут появляться разные данные из-за разных источников данных, что является нормальным явлением.
Поверхность титана и титановых сплавов всегда имеет тонкий слой оксидной пленки, которая естественным образом образуется на воздухе. Его превосходная коррозионная стойкость обусловлена наличием стабильной, прочной адгезии и хорошей защитной оксидной пленки на поверхности. . Коррозионная стойкость этой защитной пленки может быть выражена отношением P/B. Только когда значение P/B больше 1, это может быть защитным. В противном случае коррозионная стойкость будет низкой, но она не должна быть выше 2,5. Если оно больше этого значения, напряжение сжатия в оксидной пленке возрастет, что легко приведет к разрыву оксидной пленки и снижению коррозионной стойкости. , лучшее значение 1~2,5.
Титан немедленно образует оксидную пленку в атмосфере или водном растворе. Толщина пленки, образующейся в атмосфере при комнатной температуре, составляет 1,2–1,6 нм и со временем будет увеличиваться. Он увеличится до 5 нм через 70 дней и до 8–9 нм через 545 дней. . Искусственно усиленные условия окисления, такие как нагрев, добавление окислителей или анодное окисление и т. д., могут ускорить окисление, увеличить толщину пленки и улучшить коррозионную стойкость.
Оксидная пленка на поверхности титана и титановых сплавов, как правило, не представляет собой единой структуры, а ее состав и структура связаны с условиями формирования. Обычно граница между оксидной пленкой и окружающей средой в основном представляет собой TiO2, а на границе между оксидной пленкой и металлом может преобладать TiO2, а середина представляет собой переходный слой различных валентных состояний или даже нестехиометрический оксид. , что означает титан и Поверхностная оксидная пленка титанового сплава представляет собой сложную многослойную структуру. Что же касается процесса их образования, то его нельзя понимать просто как прямую реакцию Ti и O2. Некоторые исследователи предлагали различные механизмы образования. Российские ученые считают, что сначала образуются гидриды, а затем на гидридах образуется чистая оксидная пленка.
