A titánötvözetek, amelyek alapfémként titánt és más elemeket tartalmaznak, számos előnnyel rendelkeznek, mint például az alacsony sűrűség, a nagy szilárdság/tömeg arány, a kiváló korrózióállóság és a kedvező feldolgozási tulajdonságok. Ezek a tulajdonságok ideális választássá teszik a titánötvözeteket repülőgép- és űrkutatási szerkezeti anyagokhoz. Valós gyártási környezetekben a titánötvözetekben különféle típusú korrózió fordulhat elő, amelyek mindegyike eltérő formákkal és mögöttes mechanizmusokkal rendelkezik. Ez a cikk átfogó áttekintést nyújt a titánötvözetek korróziós formáiról és mechanizmusairól, kiemelve azok jelentőségét és következményeit.
Réskorrózió
A réskorrózió a fém alkatrészek hasadékainál vagy hibáinál akkor lép fel, amikor az elektrolit stagnáló mikrokörnyezetet képez, ami helyi korróziót eredményez. Semleges és savas oldatokban a kontaktkorrózió valószínűsége a titánötvözet hasadékaiban lényegesen nagyobb, mint a lúgos oldatokban. Az érintkezési korrózió azonban nem érinti a teljes résfelületet, hanem végül helyi perforációs hibához vezet.
Gödrös korrózió
A titán a legtöbb sóoldatban kiválóan ellenáll a pontkorróziónak. A pontkorrózió azonban hajlamosabb a nem vizes oldatokban és a forrásban lévő tömény klorid oldatokban. Ilyen környezetben a halogenid ionok megtámadják a titán felületén lévő passzív filmet, ami helyi gödrösödéshez vezet, amelynek átmérője kisebb, mint a mélységük. Bizonyos szerves közegek lyukkorróziót is előidézhetnek halogenid oldatokban lévő titánötvözeteken. A titánötvözetek lyukkorróziója általában magas koncentrációban és magas hőmérsékleten fordul elő. Ezenkívül speciális feltételek és korlátozások szükségesek a szulfidos és kloridos környezetben történő lyukasztáshoz.
Hidrogén ridegedés
A hidrogén ridegség (HE), más néven hidrogén által kiváltott repedés vagy hidrogénkárosodás, a titánötvözetek egyik korai stádiumú meghibásodási mechanizmusa. A titán és ötvözeteinek felületén lévő passzív oxidfilm nagy szilárdsággal rendelkezik, és a szilárdság növekedésével növekszik a hidrogén ridegségre való érzékenysége. Így a titánötvözetek passzív filmjének hidrogén ridegsége nagyon érzékeny.
Galvanikus korrózió
A titán felületén lévő passzív oxidfilm pozitív eltolódást tesz lehetővé a titán elektródapotenciáljában, növelve a sav- és vízállóságát. A titánötvözetek viszonylag nagy potenciálja azonban elektrokémiai áramkört hozhat létre más fémekkel érintkezve, ami galvanikus korrózióhoz vezethet. A titánötvözetek kétféle közegben hajlamosak a galvanikus korrózióra: az első típusba tartozik a csapvíz, sóoldatok, tengervíz, atmoszféra, salétromsav, ecetsav stb., ahol a Cd, Zn és Al stabil elektródpotenciálja nagyobb. negatív, mint a Tié, ami az anódos korrózió sebességének jelentős (6-60-szeres) növekedését eredményezi. A második típusba tartozik a H2SO4, HCl stb., ahol a Ti lehet passzivált vagy aktivált állapotban. Az érintkezés során gyakran megfigyelt galvanikus korrózió azonban általában az első típusú korrozív közegeknél fordul elő. Az eloxálási kezeléseket általában az aljzat felületén módosított rétegek kialakítására alkalmazzák, amelyek megakadályozzák a galvanikus korróziót.
A titánötvözetek korróziójának különböző formáinak és mechanizmusainak megértése kulcsfontosságú a korrózióálló anyagok és szerkezetek tervezésénél. A réskorrózió, a pontkorrózió, a hidrogénridegedés és a galvanikus korrózió olyan kiemelkedő korróziós formák, amelyek befolyásolhatják a titánötvözetek teljesítményét és integritását különböző környezetekben.
