Korrosionsbestandighedsanalyse af titanium i forskellige medier

Dec 27, 2024

Læg en besked

Generelt er korrosionsbestandigheden af ​​titan relativt god i oxiderende medier såsom salpetersyre, chromsyre, hypochlorsyre og perchlorsyre. I disse medier kan titanium danne et lag af kompakt oxidationsfilm, som effektivt kan forhindre yderligere korrosion. Men i den reducerede syre, såsom fortyndet svovlsyreopløsning og saltsyre osv., på grund af passivitetens ødelæggelse af oxidationsfilmen, er korrosionshastigheden af ​​titanium hurtig og vil blive accelereret i overensstemmelse med stigningen i temperaturen og koncentrationen.

 

I den reducerede syre kan tilsætning af det tunge metalliske salt spille en indlysende rolle i korrosionshæmningen. For eksempel vil titanium palladium legeringen og titanium nikkel molybdæn legeringen, ved at tilføje visse tunge metalliske elementer, have en betydelig forbedring i korrosionsbestandigheden sammenlignet med det rene titanium. Som et resultat kan disse legeringer have en god ydeevne i det specifikke korrosionsmiljø.

 

Titanium er et af de bedste metalmaterialer til opvarmningsudstyr til salpetersyreopløsning. Når den udsættes for 60% salpetersyre omkring 193 grader, har titanium varmeveksleren ikke fundet den åbenlyse korrosion efter brug i mange år. Selv ved kogning af 40% og 68% salpetersyre kan titaniums korrosionshastighed være hurtig, men efter kort tid kan titaniums passivitet genoprettes hurtigt, og korrosionshastigheden vil naturligvis blive reduceret. Det kan være relateret til korrosionshæmningen produceret af titaniumioner i korrosionsprocessen.

I salpetersyre ved høj temperatur afhænger titanium korrosionsbestandighed af renheden af ​​salpetersyre. Når koncentrationen af ​​salpetersyre er mellem 20% og 60%, er korrosionsfænomener formentlig tydelige. Ikke desto mindre kan disse ioner, selv i salpeterkoncentrationen med spormetalioner såsom Si, Cr, Fe og Ti, spille en rolle i at reducere korrosion af titanium. Sammenlignet med rustfrit stål viser titanium større korrosionsbestandighed i salpetersyreopløsninger ved høje temperaturer. Desuden er titaniumkorrosionsproduktet (Ti4+) i sig selv en perfekt salpetersyrekorrosionsinhibitor.

 

I svovlsyren ventileret med luft ved stuetemperatur kan det rene titanium kun modstå svovlsyreopløsningen under 5%. Når temperaturen falder, vil koncentrationen af ​​svovlsyreopløsning, som titanium kan modstå, blive forbedret. Men når temperaturen hæves til opløsningens kogepunkt, kan titanium stadig være ætsende, selvom koncentrationen af ​​svovlsyreopløsning falder til 0,5 %. Ved samme temperatur, hvis ventileret med nitrogen, er korrosionshastigheden af ​​titanium hurtigere end den med luft. Denne korrosionsregel er grundlæggende den samme i andre reducerede uorganiske syrer.

 

Ved stuetemperatur er det rene titanium i stand til at modstå saltsyren mindre end 7%. Dens korrosionsbestandighed vil dog naturligvis falde med stigningen i temperaturen. I modsætning hertil kan titanium-nikkel-molybdæn-legering modstå 9% saltsyreopløsning, og titanium-palladium-legering kan modstå op til 27% saltsyre. Tilsætningen af ​​højvalens tungmetalioner (såsom jern, nikkel, kobber, molybdæn osv.) kan forbedre korrosionsbestandigheden af ​​titan betydeligt, hvilket er en af ​​grundene til, at titan med succes kan anvendes til saltsyresystemet i hydrometallurgisk industri.

 

Desuden kan det rene titanium ved stuetemperatur modstå under 30 % fosforsyreopløsning. Koncentrationen af ​​fosforsyre, den kan tåle, vil dog gradvist falde. Når temperaturen når 100 grader, kan koncentrationen af ​​fosforsyre kun holdes på omkring 2%, men når temperaturen når kogende tilstand, kan den ikke fremskynde korrosionen af ​​titanium.

 

Som konklusion vil korrosionsbestandigheden af ​​titanium i forskellige medier have betydelig forskel på grund af dets særlige kemiske egenskaber og legeringsmetoder. I den praktiske anvendelse skal den vælge passende titaniummaterialer for at opfylde brugskravene i henhold til det specifikke korrosive miljø og krav.

 

2