Slitiny titanu, složené z titanu jako základního kovu spolu s dalšími prvky, nabízejí četné výhody, jako je nízká hustota, vysoký poměr pevnosti k hmotnosti, vynikající odolnost proti korozi a příznivé zpracovatelské vlastnosti. Tyto atributy dělají ze slitin titanu ideální volbu pro konstrukční materiály pro letectví a kosmonautiku. V reálných výrobních prostředích se mohou ve slitinách titanu vyskytovat různé typy koroze, z nichž každá má své odlišné formy a základní mechanismy. Tento článek poskytuje ucelený přehled forem a mechanismů koroze spojených se slitinami titanu a zdůrazňuje jejich význam a důsledky.
Štěrbinová koroze
Štěrbinová koroze se vyskytuje ve štěrbinách nebo defektech kovových součástí, když elektrolyt tvoří stagnující mikroprostředí, což vede k lokalizované korozi. V neutrálních a kyselých roztocích je pravděpodobnost kontaktní koroze ve štěrbinách titanové slitiny výrazně vyšší než v alkalických roztocích. Kontaktní koroze však neovlivňuje celý povrch štěrbiny, ale nakonec vede k lokalizovanému porušení perforace.
Důlková koroze
Titan vykazuje vynikající odolnost vůči důlkové korozi ve většině solných roztoků. Důlková koroze je však náchylnější k výskytu v nevodných roztocích a vroucích koncentrovaných chloridových roztocích. V takových prostředích halogenidové ionty napadají pasivní film na povrchu titanu, což vede k lokalizované důlkové korozi s průměry důlků menšími, než je jejich hloubka. Některá organická média mohou také vyvolat důlkovou korozi na slitinách titanu v roztocích halogenidů. Důlková koroze ve slitinách titanu se typicky vyskytuje v podmínkách vysoké koncentrace a vysokých teplot. Kromě toho jsou nutné specifické podmínky a omezení pro důlkovou korozi v sulfidovém a chloridovém prostředí.
Vodíková křehkost
Vodíková křehkost (HE), také známá jako praskání způsobené vodíkem nebo poškození vodíkem, je jedním z mechanismů selhání v raném stádiu u titanových slitin. Pasivní oxidový film na povrchu titanu a jeho slitin má vysokou pevnost a se zvyšující se pevností se zvyšuje náchylnost k vodíkové křehkosti. Vodíkové křehnutí pasivního filmu na titanových slitinách je tedy vysoce citlivé.
Galvanická koroze
Pasivní oxidový film na povrchu titanu podporuje pozitivní posun elektrodového potenciálu titanu, čímž se zvyšuje jeho odolnost vůči kyselinám a vodě. Relativně vysoký potenciál titanových slitin však může vytvořit elektrochemický obvod s jinými kovy v kontaktu, což vede ke galvanické korozi. Titanové slitiny jsou náchylné ke galvanické korozi ve dvou typech médií: první typ zahrnuje vodu z vodovodu, solné roztoky, mořskou vodu, atmosféru, kyselinu dusičnou, kyselinu octovou atd., kde je stabilní elektrodový potenciál Cd, Zn a Al vyšší. negativní než u Ti, což má za následek významné zvýšení (6-60krát) rychlosti anodické koroze. Druhý typ zahrnuje H2SO4, HCl atd., kde Ti může být v pasivovaném nebo aktivovaném stavu. K běžně pozorované galvanické korozi při kontaktu však obvykle dochází u prvního typu korozivního média. Eloxování se běžně používá k vytvoření modifikovaných vrstev na povrchu substrátu, které inhibují galvanickou korozi.
Pochopení různých forem koroze a jejich mechanismů ve slitinách titanu je klíčové pro navrhování korozivzdorných materiálů a konstrukcí. Štěrbinová koroze, důlková koroze, vodíková křehkost a galvanická koroze jsou prominentní formy koroze, které mohou ovlivnit výkon a integritu titanových slitin v různých prostředích.
