Otpornost na koroziju i osnovne elektrokemijske karakteristike legure titana
1.1 Otpornost titanijske legure na koroziju
Legura titana nadaleko je poznata kao "morski metal" i idealan materijal za brodove zbog svoje izvrsne otpornosti na koroziju. Velik broj pomorskih inženjerskih praksi i znanstvenih eksperimenata pokazao je da legure titana imaju izvrsnu otpornost na koroziju u čistoj morskoj vodi, pri čemu gotovo da ne dolazi do ravnomjerne korozije, te izvrsnu otpornost na rupičastu i pukotinsku koroziju. Kineska 16-godišnja ispitivanja na moru u Južnom kineskom moru, Istočnom kineskom moru i Žutom moru pokazala su da materijali od legure titana nemaju gotovo nikakav značajan fenomen korozije u potpuno uronjenoj morskoj vodi, morskoj vodi u području plime i plime. Tri godine stvarnih testova izloženosti moru u dubokom-morskom okruženju od 800-1000 m u Južnom kineskom moru također su potvrdile da legure titana imaju izvrsnu otpornost na ravnomjernu koroziju u dubokom morskom okruženju.
Izvrsna otpornost na koroziju materijala od legure titana u morskoj vodi uglavnom se pripisuje sljedećih pet razloga:
(1)
(Relativna reaktivnost između metalnog titana i kisika iznimno je brza, nadilazeći reaktivnost aluminija, nikla i nehrđajućeg čelika, što određuje da površina legura titana teško postoji u metalnom stanju u aerobnom okruženju;
(2)
Legure titana mogu spontano formirati guste oksidne filmove u atmosferskim i vodenim okruženjima, bez prisutnosti labavih hidroksidnih slojeva, a njihovi oksidni filmovi imaju izvrsna svojstva zaštite i blokiranja;
(3)
Oksidi TiO, TiO2 i Ti2O3 formirani na površini metalnog titana vrlo su stabilni i imaju izvrsnu otpornost na eroziju kloridnih iona;
(4)
Film površinskog oksida titana formiran je epitaksijalnim mehanizmom rasta, s jakom silom međupovršinskog vezivanja, omjerom volumena od 1,76, u stanju tlačnog naprezanja i nekoliko nedostataka filma;
(5)
Oksidni film na površini titana ima izvrsna svojstva samo{0}}ozdravljenja i brzo će se ponovno pasivizirati i doći u stabilno stanje nakon što ga nagrizaju okolišni mediji ili oštete vanjskim silama. Ove izvrsne karakteristike određuju da je legura titana prirodni metalni materijal-otporan na koroziju.
Stoga se općenito vjeruje da inženjerska oprema izrađena od legure titana može izbjeći probleme s korozijom, što dovodi do malog razmatranja pitanja korozije i zaštite konstrukcija od legure titana u projektiranju pomorskog inženjeringa. Ovo dosljedno razmišljanje može dovesti do ozbiljnih tehničkih sigurnosnih opasnosti, posebno za opremu koja se dugo vremena koristi u ekstremnim okruženjima, kao što je duboko more, njezina sigurnosna pitanja ne mogu se zanemariti.
Zapravo, iako materijali od legure titana imaju izvrsnu otpornost na koroziju, još uvijek se suočavaju s problemima oštećenja okoliša kao što su degradacija performansi i neuspjeh korozije u duboko-morskim okruženjima pod ekstremnim čimbenicima okoliša, mehaničkim opterećenjima i povezanim učincima mikrobnih zajednica. Na primjer, studija Pekinškog sveučilišta za znanost i tehnologiju otkrila je [10] da kada je pH morske vode manji od 2, stabilnost i otpornost na koroziju pasivizirajućih filmova od legure titana značajno opadaju; Sumporni ioni i fluoridni ioni imaju značajan utjecaj na stabilnost titanovih legura, posebno kada koncentracija fluoridnih iona prelazi 0,005 mol/L, pojavit će se ozbiljni problemi s korozijom u titanovim legurama.
Američka mornarica je tijekom stvarnih testova izloženosti moru u Tihom oceanu od 700 do 2000 metara otkrila pucanje od korozije u-titanijskoj leguri visoke čvrstoće 13V-11Cr-3Al, a osjetljivost na koroziju na napon zavara i zone utjecaja topline bila je viša nego kod osnovnog metala. Prema istraživanju Tehničkog sveučilišta u Harbinu, Instituta za metale, Kineske akademije znanosti, Sjeveroistočnog sveučilišta i drugih institucija u Kini, s povećanjem dubinskog hidrostatskog tlaka, povećava se osjetljivost titanijske legure na koroziju naprezanja. Korozija naprezanja legure titana GR5 pod hidrostatskim tlakom od 20 MPa je u obliku pukotina izazvanih vodikom. S povećanjem čvrstoće, povećava se osjetljivost legure titana na naponsku koroziju. Osim toga, u inženjerskim strukturama brodske opreme, neizbježne su složene strukture kao što su električni parovi, praznine i zavarivanje, što dodatno pogoršava složenost i destruktivnost lokalnih korozijskih oštećenja legura titana.
Zatražite ponudu
Email:bjcxtitanium@gmail.com
Whatsapp:+8613571718779
