鈦合金最怕什麼?

鈦合金最怕什麼?使用者2523867852562022-03-12 10:24:13

眾所周知,鈦具有耐腐蝕的特性,但在實際生產環境中,鈦合金會發生不同種類的腐蝕,我們一起來看看無堅不摧的鈦合金最“怕”什麼:

1、縫隙腐蝕

在金屬構件縫隙或者缺陷處,由於電解質的滯流構成電化學電池[i]而引起區域性腐蝕現象,在中性和酸性溶液中,鈦合金縫隙處發生接觸腐蝕機率遠大於鹼性溶液,接觸腐蝕並不發生在整個縫隙面,而是最終導致區域性穿孔破壞。

2、點蝕現象

在大多數鹽溶液中,鈦沒有點蝕現象。它主要發生在非水溶液和沸騰的高濃度氯化物溶液中。溶液中的鹵素離子腐蝕鈦表面上的鈍化膜[ii]並擴散到鈦中以引起點蝕。點蝕孔徑小於其深度,一些有機介質也在鹵素溶液中與鈦合金點蝕。鈦合金在鹵素溶液中的點腐蝕通常發生在高濃度高溫環境中。此外,硫化物和氯化物中的點腐蝕需要特定的條件是有限的。

3、氫脆

氫脆,又稱氫致開裂或氫損傷,是鈦合金早期損傷和失效的原因之一。鈦及其合金表面的鈍化膜具有很高的強度。氫脆敏感性隨強度的增加而增加,因此鈍化膜的氫脆敏感性很高。

4、接觸腐蝕

鈦表面的鈍化氧化膜促進鈦電位移向正電位,提高了鈦材耐酸性和水介質的腐蝕。由於鈦合金表面較高的電位,勢必造成與其接觸的其他金屬形成電化學回路而造成接觸腐蝕。

鈦合金易在下面兩類介質中發生接觸腐蝕:第一類是自來水、鹽溶液、海水、大氣、HNO3、醋酸等,該溶液Cd、Zn、Al 的穩定電極電位比Ti 更負,陽極腐蝕的速率激增6~60倍;第二類是H2SO4、HCl 等,鈦在這些溶液中,可能處於鈍化態[iii],也可能處於活化態[iv],實際接觸腐蝕過程中常見的為第一類溶液腐蝕。通常採用陽極化處理[v]在基體表面形成改性層,阻礙接觸腐蝕。

鈦及鈦合金主要限制是在高溫與其它材料的化學反應性差。此性質迫使鈦合金與一般傳統的精煉、熔融和鑄造技術不同,甚至經常造成模具的損壞,使得鈦合金的價格變得十分昂貴。因此剛開始大多用在飛機結構、航空器,以及石油和化學工業等高科技工業領域。不過由於太空科技的發達、人民生活質量的提升,所以鈦合金也漸漸地用來製成民生用品,造福人民的生活。