Odolnost proti korozi-Titan 2. stupně 1

Je odolnost titanu 2. stupně proti korozi lepší než 1. stupeň?

Ano, odolnost proti koroziTitan 2. třídy (UNS R50400)je obecně lepší nežTitan 1. třídy (UNS R50250)ve většině servisních prostředí, ačkoli rozdíl je nuance a kořeny v jejich chemickém složení a mikrostrukturálních vlastnostech. Níže je podrobná technická analýza:

1. Nadace chemického složení

Jak Grade 1, tak Grade 2 jsou nelegované titany (komerčně čistý titan, CP Ti), přičemž hlavní rozdíl spočívá vobsah kyslíku-kritický faktor ovlivňující mechanickou pevnost i odolnost proti korozi:

Stupeň	Obsah kyslíku (max.)	Obsah železa (max.)	Jiné nečistoty
1. třída	0.18%	0.20%	Menší nebo rovno 0,30 % (celkem)
2. třída	0.25%	0.30%	Menší nebo rovno 0,40 % (celkem)

Stupeň 2 obsahuje o něco více kyslíku a železa, což zvyšuje jehopasivní stabilita filmu-hustá, přilnavá vrstva TiO₂, která se spontánně tvoří na titanovém povrchu a působí jako bariéra proti korozi.

2. Porovnání výkonu odolnosti proti korozi

Převaha 2. stupně je nejvíce patrná v následujících scénářích:

A. Obecná odolnost proti korozi

Oba druhy vykazují vynikající odolnost vůči neutrálním/slabě kyselým/zásaditým roztokům (např. sladké vodě, mořské vodě, organickým kyselinám, jako je kyselina octová). Silnější a stabilnější pasivní film Grade 2 však poskytuje lepší dlouhodobou-ochranu proti rovnoměrné korozi, zejména v prostředí se středními oxidačními činidly (např. zředěné chloridy, nízko-koncentrovaná kyselina sírová).

Údaje o rychlosti koroze (ASTM G31, test ponořením do slané vody):

Stupeň 1: ~0,002 mm/rok

Stupeň 2: ~0,001 mm/rok

Nižší rychlost koroze stupně 2 znamená vynikající dlouhodobou-odolnost.

b. Odolnost proti důlkové a štěrbinové korozi

Důlková koroze (běžná v prostředích bohatých na chloridy-, jako je mořská voda nebo solanka) je odolná oběma třídám, ale vyšší obsah kyslíku třídy 2 zlepšuje odolnost pasivní fólie vůči místnímu poškození. Jehopitting potenciál (Eₚ)je o ~200 mV vyšší než stupeň 1 (měřeno pomocí potenciodynamických polarizačních testů podle ASTM G5), což znamená, že ke spuštění důlkové koroze vyžaduje více oxidační prostředí.

Štěrbinová koroze (riziko v těsných mezerách nebo šroubových spojích) je podobně lépe kontrolována ve stupni 2, protože její pasivní film je méně náchylný k degradaci v prostředí štěrbin se stagnujícími elektrolyty.

C. Odolnost proti praskání proti korozi (SCC).

Oba druhy jsou vysoce odolné vůči SCC ve většině prostředí, včetně chloridových, sirovodíkových a žíravých roztoků. Mírně vyšší pevnost Grade 2 (mez kluzu: 275 MPa vs. Grade 1 170 MPa) však poskytuje nepatrně lepší odolnost vůči SCC při mechanickém namáhání, protože materiál je méně náchylný k plastické deformaci, která může ohrozit pasivní film.

d. Omezení (tam, kde je rozdíl zanedbatelný)

Ve vysoce redukčních prostředích (např. koncentrovaná kyselina chlorovodíková, kyselina fluorovodíková) nebo silně oxidačních prostředích (např. koncentrovaná kyselina dusičná > 60 %) budou oba druhy korodovat a rozdíl v obsahu kyslíku má malý dopad-slitiny titanu (např. Ti-6Al-4V třídy 5) nebo jsou místo toho vyžadovány speciální materiály (např. tantal).

V ultra-čistém prostředí (např. deionizovaná voda, vysoce-chemikálie) je odolnost proti korozi stupně 1 a stupně 2 téměř identická, protože nedostatek kontaminantů minimalizuje degradaci pasivního filmu.

info-450-446 info-449-446

info-449-446 info-447-442

3. Praktické implikace pro aplikace

Vynikající odolnost proti korozi stupně 2 v kombinaci s vyšší pevností z něj činí preferovanou volbu pro:

Námořní komponenty (upevnění trupu, výměníky tepla, potrubí na mořskou vodu)

Zařízení pro chemické zpracování (reaktory, ventily, armatury manipulující s korozivními kapalinami)

Lékařská zařízení (implantáty, chirurgické nástroje-kde je kritická biokompatibilita a odolnost proti korozi)

Letecké komponenty (hydraulické systémy, palivové potrubí)

Stupeň 1, přestože je o něco méně odolný vůči korozi-, se často používá v:

Ultra{0}}tenké plechy nebo fólie (kvůli vyšší tažnosti)

Nízko{0}}namáhané aplikace v mírných prostředích (např. zařízení na zpracování potravin, sladkovodní potrubí)

Aplikace vyžadující maximální tvarovatelnost (např. hluboké tažení, složité výroby)

4. Odkaz na normy

ASTM B265 (Standardní specifikace pro plechy, pásy a desky z titanu a slitiny titanu): Výslovně uvádí, že stupeň 2 nabízí „zvýšenou odolnost proti korozi ve srovnání se stupněm 1 ve středně agresivním prostředí“.

ISO 5832-2 (Titan a slitiny titanu-Tvářené výrobky): Klasifikuje třídu 2 jako „třídu pro všeobecné použití se zlepšenou odolností proti korozi a pevností oproti třídě 1“.

Závěr

Stručně řečeno, titan třídy 2 poskytujevynikající odolnost proti korozina stupeň 1 ve většině praktických provozních prostředích, zejména v těch, která zahrnují chloridy, středně oxidační činidla nebo-dlouhodobé vystavení korozivním kapalinám. Rozdíl pramení z vyššího obsahu kyslíku ve třídě 2, který posiluje její pasivní film a zlepšuje odolnost proti rovnoměrné korozi, důlkové a štěrbinové korozi. Zatímco v ultra-čistých nebo vysoce extrémních prostředích je mezera minimální, stupeň 2 je spolehlivější volbou pro aplikace, kde je primárním požadavkem odolnost proti korozi.