Titan va titanium qotishmalarining korroziyasi

Titan namunalari yoki ish qismlari yuzasida bir xil korroziya sodir bo'lib, titanium yuzasiga chambarchas yopishgan va odatda vaqt o'tishi bilan ichkariga kengaymaydigan bir xil qalinlikdagi korroziya mahsulotlari qatlamini hosil qiladi, ammo istisnolar mavjud. Ko'pgina korroziy vositalarda titanning korroziyaga qarshi ko'rsatkichlari alyuminiy kabi himoya qoplamali boshqa metallarga qaraganda yaxshi yoki yaxshiroq. Titanning korroziyasi odatda elektrolitik xususiyatga ega, shuning uchun korroziya va elektrod potentsiali va elektrodinamik oqim o'rtasida ma'lum bir bog'liqlik mavjud. Anodik va katod polarizatsiyasi ham korroziya mexanizmlari va tezligiga kuchli ta'sir ko'rsatadi. Titanning elektr potentsiali asosan oksid plyonkasining izolyatsion xususiyatlariga bog'liq. Shuning uchun titanium sirt oksidi plyonkasining xususiyatlari uning korroziyaga chidamliligida hal qiluvchi rol o'ynaydi. Oksid plyonkasining zichligi, qalinligi va izolyatsion xususiyatlarini yaxshilaydigan har qanday omillar korroziyaga chidamliligini yaxshilashga yordam beradi. Aksincha, mexanik yoki kimyoviy oksid plyonkasining samarali himoya qobiliyatini kamaytiradigan har qanday omil titanning korroziyaga chidamliligini keskin pasayishiga olib keladi.

Ko'pgina hollarda titanning korroziyasi tabiatda lokalizatsiya qilinadi, bir nuqtada korroziya darajasi boshqa nuqtadagi korroziya darajasidan sezilarli darajada farq qiladi. Yoriq korroziyasi, bo'shliq korroziyasi, kuchlanish korroziyasining yorilishi va boshqalar mahalliy korroziyadir. Yoriqlar korroziyasi odatda gardishlar yoki burmalar o'rtasida va qurilish yaqinidagi bo'shliqlar orasida sodir bo'ladi. Agar bo'shliq juda kichik yoki juda katta bo'lsa, bu sodir bo'lmaydi. Kavitatsiya korroziyasi - teshiklarda paydo bo'ladigan korroziyaning bir turi. Bu turdagi korroziya CI-, Br-, I-plazma ishtirokida osonlik bilan sodir bo'lishi mumkin. Stressli korroziya yorilishi - bu cho'zilish kuchlanishi va korroziy muhitning birgalikdagi ta'siri ostida ish qismlari yoki namunalarida yuzaga keladigan korroziyaning bir turi.

Korroziv oqim muhitida namunalar yoki ish qismlarining korroziya shakli suyuqlikning mexanik ta'sirida tezlashadi, chunki suyuqlik korroziya mahsulotlarining bir qismini yoki barchasini olib qo'yishi, yangi sirtlarni ochishi va korroziyani tezlashtirishi mumkin.

Turli metall kontaktli korroziyaga galvanik korroziya ham deyiladi. Korroziy muhitda turli xil elektr potentsialiga ega bo'lgan ikkita metall yoki strukturaviy komponentni joylashtirish. Agar elektr qisqarishi sodir bo'lsa, potentsial past bo'lgan metall korroziyaga uchraydi.

H2 yoki H2 Crispni so'rib oling

Oddiy sharoitlarda titanium va titanium qotishmalari har doim H2 ni o'z ichiga oladi. Agar materialdan H2 olinsa, ajratilgan miqdor qattiq eritma chegarasidan oshib ketganda mo'rt gidridlar hosil bo'ladi va bu vodorodning mo'rtlashishiga olib keladi.

Ko'pgina hollarda titanium va titanium qotishmalarining korroziyasi lokalizatsiya qilinadi va bir nuqtada korroziya darajasi boshqa nuqtadagi korroziya darajasidan juda farq qiladi. Shuning uchun korroziyani miqdoriy baholash faqat bir nechta namunalar natijalariga emas, balki katta miqdordagi statistik materiallarga asoslangan bo'lishi mumkin. Korroziyani baholashda yana bir jiddiy masala - bu standart sifatida foydalanish. Massani yo'qotish kamdan-kam hollarda qo'llaniladi va korroziya darajasi asosan kuchning yo'qolishi, sirt ko'rinishidagi o'zgarishlar yoki teshiklar asosida baholanadi. Umuman olganda, titanium va titanium qotishmalari sekin korroziyaga uchraydi. Agar siz shartlarga to'liq mos kelmasangiz. Titanning ishlashini to'g'ri baholash uchun sinov ko'pincha o'nlab kunlar yoki hatto yillar davomida o'tkaziladi. Ko'p hollarda titanium va titanium qotishmalari dastlab tezda korroziyaga uchraydi, keyin sekinlashadi va nihoyat faqat zaif korroziya ko'pincha paydo bo'ladi. Ammo ba'zi hollarda titanium qotishmalari ma'lum vaqtdan keyin transformatsiyaga uchraydi va struktura va xususiyatlar keskin o'zgaradi. Shuning uchun qisqa muddatli foydalanish testlari to'liq ishonchli emas. Tez sinovning ko'plab usullari mavjud, ammo umuman olganda, test qanchalik tez bo'lsa, natijalar shunchalik ishonchli bo'lmaydi.

Titan termodinamik jihatdan juda beqaror metallardan biridir. Uning standart elektrod potensiali {0}},63V. Sirt har doim nozik va zich TiO2 plyonkasi bilan qoplangan. Shuning uchun titanium va titanium qotishmalarining barqarorlik salohiyati ijobiy bo'ladi. Misol uchun, titaniumning dengiz suvida 25 daraja barqaror potentsiali taxminan 0,09V ni tashkil qiladi. Elektrod potentsiali asosan termodinamik ma'lumotlar asosida hisoblanadi. Turli xil ma'lumotlar manbalari tufayli turli xil ma'lumotlar paydo bo'lishi mumkin, bu normaldir.

Titan va titanium qotishmalari yuzasida doimo havoda tabiiy ravishda hosil bo'lgan nozik oksidli plyonka mavjud. Uning mukammal korroziyaga chidamliligi uning yuzasida doimo mavjud bo'lgan barqaror, kuchli yopishqoqlik va yaxshi himoya oksidi plyonkasidan kelib chiqadi. Himoya plyonkasining korroziyaga chidamliligi P / B nisbati bilan ifodalanadi. Faqat P / B qiymati 1 dan katta bo'lsa, u himoya ta'siriga ega. Aks holda, korroziyaga qarshilik past bo'ladi, lekin u 2,5 dan oshmasligi kerak. Agar u bu qiymatdan kattaroq bo'lsa, oksid plyonkasidagi bosim kuchlanishi kuchayadi, bu oksidi plyonkaning osongina yorilishi va korroziyaga chidamliligini kamaytirishi mumkin. Optimal qiymat - 1 ~ 2,5.

Titan atmosferada yoki suvli eritmada darhol oksidli plyonka hosil qiladi. Xona haroratida atmosferada hosil bo'lgan plyonka qalinligi 1,2nm ~ 1,6nm ni tashkil qiladi va vaqt o'tishi bilan o'sib boradi. 70 kundan keyin u 5 nm gacha ko'tariladi va 545 kundan keyin 8 nm ~ 9 nm gacha qalinlashishi mumkin. . Sun'iy ravishda mustahkamlovchi oksidlanish sharoitlari, masalan, isitish, oksidlovchi moddalarni qo'shish yoki anodlash oksidlanishni tezlashtirishi, plyonka qalinligini oshirishi va korroziyaga chidamliligini oshirishi mumkin.

Titan va titanium qotishmalari yuzasida oksid plyonkasi odatda bitta tuzilishga ega emas va uning tarkibi va tuzilishi shakllanish sharoitlari bilan bog'liq. Odatda, oksid plyonkasi va atrof-muhit o'rtasidagi interfeys asosan TiO2 bo'lib, oksid plyonkasi va metall o'rtasidagi interfeys asosan TiO2 bo'lishi mumkin, o'rtada turli valentlik holatlarining o'tish qatlamlari yoki hatto stoikiometrik bo'lmagan oksidlar mavjud. Bu titanium va titanium qotishmalarining sirt oksidi plyonkasi murakkab ko'p qatlamli tuzilishga ega ekanligini anglatadi. Ularning hosil bo'lish jarayoniga kelsak, buni Ti va O2 o'rtasidagi to'g'ridan-to'g'ri reaktsiya sifatida tushunish mumkin emas. Bir nechta tadqiqotchilar bir nechta shakllanish mexanizmlarini taklif qilishdi. Rossiyalik olimlarning fikriga ko'ra, birinchi navbatda gidrid hosil bo'ladi, keyin esa gidridda sof oksidli plyonka hosil bo'ladi.