آیا مقاومت در برابر خوردگی تیتانیوم درجه 2 از درجه 1 برتر است؟
1. بنیاد ترکیب شیمیایی
2. مقایسه عملکرد مقاومت در برابر خوردگی
الف مقاومت در برابر خوردگی عمومی
هر دو گرید مقاومت عالی در برابر محلول های خنثی/ضعیف اسیدی/بازی (مانند آب شیرین، آب دریا، اسیدهای آلی مانند اسید استیک) از خود نشان می دهند. با این حال، لایه غیرفعال ضخیمتر و پایدارتر درجه 2 حفاظت طولانیمدت بهتری در برابر خوردگی یکنواخت ارائه میکند، بهویژه در محیطهایی با عوامل اکسیدکننده متوسط (مانند کلریدهای رقیق، اسید سولفوریک با غلظت کم{{7}).
داده های نرخ خوردگی (ASTM G31، تست غوطه وری در آب شور):
درجه 1: ~0.002 میلی متر در سال
درجه 2: ~0.001 میلی متر در سال
نرخ خوردگی کمتر درجه 2 نشاندهنده دوام طولانیمدت- برتر است.
ب مقاومت در برابر خوردگی حفره و شکاف
خوردگی حفرهای (که در محیطهای غنی از کلرید-مثل آب دریا یا آب نمک رایج است) توسط هر دو درجه مقاومت میشود، اما محتوای اکسیژن بالاتر درجه 2 مقاومت لایه غیرفعال را در برابر شکست موضعی بهبود میبخشد. آنپتانسیل حفره ای (Eₚ)~ 200 میلی ولت بالاتر از درجه 1 است (از طریق تست های پلاریزاسیون پتانسیودینامیک در ASTM G5 اندازه گیری می شود)، به این معنی که برای شروع حفره زدن به محیط اکسید کننده بیشتری نیاز دارد.
خوردگی شکافی (خطر در شکاف های محکم یا اتصالات پیچ) به طور مشابه در درجه 2 بهتر کنترل می شود، زیرا لایه غیرفعال آن در محیط های شکافی با الکترولیت های راکد کمتر مستعد تخریب است.
ج. مقاومت در برابر خوردگی استرس (SCC).
هر دو گرید در اکثر محیطها از جمله کلرید، سولفید هیدروژن و محلولهای سوزاننده به SCC بسیار مقاوم هستند. با این حال، استحکام کمی بالاتر گرید 2 (مقاومت تسلیم: 275 مگاپاسکال در مقابل 170 مگاپاسکال درجه 1) مقاومت بسیار کمی در برابر SCC در هنگام تحت فشار مکانیکی ایجاد می کند، زیرا ماده کمتر در معرض تغییر شکل پلاستیک است که می تواند فیلم غیرفعال را به خطر بیندازد.
د محدودیت ها (جایی که تفاوت ناچیز است)
در محیطهای بسیار احیاکننده (مثلاً اسید کلریدریک غلیظ، اسید هیدروفلوئوریک) یا محیطهای اکسیدکننده قوی (مثلاً اسید نیتریک غلیظ > 60%)، هر دو گرید خورده میشوند و تفاوت در محتوای اکسیژن تأثیر کمی دارد-آلیاژهای تیتانیوم (مثلاً مواد درجه 5 Ti-6Al-4V) (بهجای آن، مواد خاصی مورد نیاز است).
در محیطهای بسیار{0} خالص (مانند آب دیونیزه، مواد شیمیایی با خلوص{3} بالا)، مقاومت در برابر خوردگی درجه 1 و درجه 2 تقریباً یکسان است، زیرا فقدان آلایندهها تخریب غیرفعال فیلم را به حداقل میرساند.
3. مفاهیم عملی برای برنامه های کاربردی
اجزای دریایی (بسته کننده بدنه، مبدل حرارتی، خطوط لوله آب دریا)
تجهیزات پردازش شیمیایی (رآکتورها، شیرها، اتصالات جابجایی مایعات خورنده)
دستگاههای پزشکی (ایمپلنتها، ابزارهای جراحی-که سازگاری زیستی و مقاومت در برابر خوردگی حیاتی است)
اجزای هوافضا (سیستم های هیدرولیک، خطوط سوخت)
ورقهها یا فویلهای{0} بسیار نازک (به دلیل شکلپذیری بالاتر)
کاربردهای کم{0}}استرس در محیط های ملایم (مانند تجهیزات پردازش مواد غذایی، خطوط لوله آب شیرین)
کاربردهایی که به حداکثر شکل پذیری نیاز دارند (مانند نقشه کشی عمیق، ساخت پیچیده)
4. مرجع استانداردها
ASTM B265 (مشخصات استاندارد برای ورق، نوار و صفحه آلیاژ تیتانیوم و تیتانیوم): به صراحت اشاره می کند که درجه 2 "مقاومت در برابر خوردگی افزایش یافته در مقایسه با درجه 1 در محیط های نسبتاً تهاجمی" ارائه می دهد.
ISO 5832-2 (تیتانیوم و آلیاژهای تیتانیوم-محصولات فرفورژه): درجه 2 را به عنوان "گرید همه منظوره با مقاومت در برابر خوردگی و استحکام نسبت به درجه 1" طبقه بندی می کند.
