鈦在不同介質中的腐蝕性能

鈦在不同介質中的腐蝕性能

       許多鈦合金以力學性能為主要發展方向，應用于航空和航天工業。但是隨著鈦在一般工業中的應用擴大，鈦在不同介質中的耐腐蝕特性，也已經成為人們關注的重點。一般而論，使鈦的氧化膜處于穩定的介質，也就是使金屬鈦維持耐蝕性的介質。所以這個介質一般都是氧化性的介質，或者是中性、弱還原性的介質。如海水、氯化物溶液、氧化性無機酸溶液、溶度低于3% HCI和低于4% H2SO4溶液等。而鈦在還原性酸溶液中是不耐腐蝕的，鈦合金Ti-Pd（如Ti-0.2Pd及Ti-0.05Pd）和Ti-Ni -Mo（如Ti0.8Ni-0.3Mo）的耐腐蝕性有所提高。而還原性酸中添加重金屬鹽有明顯的緩蝕作用，可以提高鈦的耐腐蝕性。氧化性介質太強的情形，例如干氯氣、發煙硝酸等，由于破壞了原有的氧化膜，使得鈦表面的氧化反應過于激烈，則鈦存在諸如爆炸著火等非常危險的情況。
 

     2級工業純鈦在不同狀態和各種濃度和溫度下，各種不同介質中的腐蝕速度。無機酸溶液（含無機酸中添加化合物)，有機酸和有機化合物溶液，表2-10 為無機鹽溶液，表2-11為堿溶液，表2-12為其他介質。從表2-8～表2-12提供的數據可以知道，鈦的腐蝕速度不僅取決于介質種類、濃度和溫度，而且取決于介質狀態（如充氣情況，添加化合物情況等)。表2-13和表2-14是兩種耐腐蝕鈦合金（Ti-0.2Pd和Ti0.7Ni-0.3Mo）的腐蝕速度數據，說明這類鈦合金在還原性無機酸中耐腐蝕性顯著提高。在腐蝕數據的這些表格之后，對于鈦在各種介質的腐蝕情況分別進行簡要說明，以便進一步深人和全面的了解鈦的腐蝕情況，提供更加可靠和全面的選材資訊。


　由于鈦在還原性介質中耐腐蝕性不良，表2-8～表2-12的腐蝕數據較少提供這方面的信息。而二級工業純鈦加入0.2%鈀（我國記為Ti-0.2Pd）和鈦鎳鉬合金（即Ti-0.3％Mo-0.8%Ni，我國記為Ti-Ni-Mo）具有較好的耐腐蝕性。表2-13和表2-14給出Ti-0.2Pd及Ti-Ni-Mo在某些介質中的腐蝕數據。從表2-13及表2-14的腐蝕數據與表2-8～表2-12對應項的比較，可以明確地判斷出這兩個鈦合金具有比工業純鈦更好的耐腐蝕性，尤其在還原性無機酸的溶液中。

 

　　鈦對于溴和碘的耐腐蝕性與氯相仿，只要維持一定量的水分就可以保證鈦不至于腐蝕但是鈦在氟、氫氟酸或酸性氟化物溶液中，即使濃度很低也是不耐腐蝕的，而且幾乎沒有任何緩蝕劑可以利用，因此鈦不推薦用于接觸氟氣氛的情形。酸性氟化物溶液由于存在氫氟酸，從而迅速腐蝕鈦。然而某些與金屬離子絡合的氟化物，或極其穩定的氟化物（如氟碳化合物)，一般也可能不會腐蝕鈦。

 

　　鈦在河水和海水中都具有非常優異的耐腐蝕性，尤其在海水中的耐腐蝕性更加可貴，可以毫不夸張地說，鈦是所有天然水中最耐腐蝕的金屬材料。鈦在高溫水及水蒸氣（如>300℃）中可能有些變色或失光，甚至可能有少許增重，但是不會引起腐蝕。

 

　　鈦在溫度高達260℃的海水中很耐腐蝕，鈦管凝汽器在污染海水中已經使用20多年，只發現稍微變色而沒有腐蝕跡象。由于鈦在海水中既不腐蝕又無毒性，海生物附著是一個相當頭疼的實際問題。工業純鈦在海水中的耐縫隙腐蝕、耐點蝕和耐沖擊腐蝕性都比較理想,應力腐蝕和腐蝕疲勞的敏感性也不嚴重。在高速度的流動海水（例如 36.6m/s）中，沖蝕違度有些提高。當海水中含有沙粒等摩擦性顆粒時，對于鈦的耐沖蝕性有一些影響，但是不像銅合金和鋁合金那樣嚴重。在海水中，鈦也是最理想的抗空泡腐蝕的材料。

來源：搜鈦網
 

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