1. Отпорност титанијума на корозију у хемијским медијима
1. Азотна киселина
Азотна киселина је оксидирајућа киселина. Титанијум одржава густ оксидни филм на својој површини у азотној киселини. Због тога титанијум има одличну отпорност на корозију у азотној киселини. Брзина корозије титанијума се повећава са повећањем температуре раствора азотне киселине. Када је температура између 190 и 240 степени и концентрација између 20% и 70%, његова стопа корозије може достићи и до 10 мм/а. Међутим, додавање мале количине једињења која садржи силицијум у раствор азотне киселине може инхибирати корозију азотне киселине на високој температури на титанијуму; на пример, након додавања силиконског уља у 40% раствор азотне киселине високе температуре, брзина корозије се може смањити на скоро нулу. Такође постоје подаци да испод 500 степени, титан има висок степен отпорности на корозију у 40% до 80% раствору азотне киселине и паре. У димећој азотној киселини, када је садржај азот-диоксида већи од 2%, недовољан садржај воде изазива снажну егзотермну реакцију, што доводи до експлозије.
2. Сумпорна киселина
Сумпорна киселина је јака редукујућа киселина. Титанијум има одређену отпорност на корозију према ниским температурама и растворима сумпорне киселине ниске концентрације. На 0 степену може да издржи корозију сумпорне киселине са концентрацијом до 20%. Како се концентрација киселине и температура повећавају, брзина корозије се повећава. Због тога титан има слабу стабилност у сумпорној киселини. Чак и на собној температури са раствореним кисеоником, титанијум може да одоли корозији само 5% сумпорне киселине. На 100 степени, титанијум може да одоли корозији само 0,2% сумпорне киселине. Хлор има инхибиторни ефекат на корозију титанијума у сумпорној киселини, али на 90 степени и концентрацији сумпорне киселине од 50%, хлор убрзава корозију титанијума и чак изазива пожар. Отпорност титанијума на корозију у сумпорној киселини може се побољшати увођењем ваздуха, азота или додавањем оксиданата и високовалентних јона тешких метала у раствор. Због тога титан има малу практичну вредност у сумпорној киселини.
3. Алкални раствор
Титанијум има добру отпорност на корозију у већини алкалних раствора. Брзина корозије расте са концентрацијом и температуром раствора. Када су кисеоник, амонијак или угљен-диоксид присутни у алкалном раствору, корозија титанијума ће се убрзати. У алкалном раствору који садржи водоник оксид, отпорност на корозију титанијума је веома лоша. Међутим, отпорност на корозију у раствору натријум хидроксида је боља од оне у калијум хидроксиду и има јаку отпорност на корозију чак иу раствору натријум хидроксида високе температуре и високе концентрације. На пример, брзина корозије титанијума у 73% раствору натријум хидроксида на 130 степени је само 0,18 мм/а. Титан се разликује од других метала по томе што неће изазвати корозионо пуцање под напоном у раствору натријум хидроксида, али дуготрајно излагање може довести до кртости водоника. Према томе, температура употребе титанијума у каустичној соди и другим алкалним растворима треба да буде мања или једнака 93,33 степена.
4. Хлор
Стабилност титанијума у хлору зависи од садржаја воде у хлору. Међутим, није отпоран на корозију у сувом хлору и постоји опасност од сагоревања. Због тога титанијумски материјали морају одржавати одређени садржај воде када се користе у хлору. Садржај воде потребан да би се титанијум пасивизирао у хлору повезан је са факторима као што су притисак, брзина протока и температура хлора.
5. Органски медији
Титанијум има високу отпорност на корозију у бензину, толуену, фенолу, формалдехиду, трихлоретану, сирћетној киселини, лимунској киселини, монохлоросирћетној киселини, итд. На тачки кључања и без надувавања, титанијум ће бити јако кородиран у мрављој киселини испод 25%. У растворима који садрже анхидрид сирћетне киселине, титанијум не само да ће у целини бити озбиљно кородиран, већ ће такође изазвати корозију у облику тачака. За многе сложене органске медије који се сусрећу у процесима органске синтезе, као што је производња пропилен оксида, фенола, ацетона, хлорсирћетне киселине и других хемијских медија, титан има бољу отпорност на корозију од нерђајућег челика и других конструкцијских материјала.
2. Неколико локалних карактеристика корозије титанијума
6. Корозија у пукотинама Титанијум има посебно јаку отпорност на корозију у пукотинама, а корозија у пукотинама се јавља само у неколико хемијских медија. Пукотина корозије титанијума је уско повезана са температуром, концентрацијом хлорида, пХ вредношћу и величином пукотина. Према релевантним информацијама, пукотна корозија је склона настанку када је температура влажног хлора изнад 85 степени. На пример, неке фабрике користе набијени торањ за директно хлађење влажног гаса хлора до 65-70 степена пре него што уђу у хладњак од титанијума како би се побољшала отпорност на корозију у пукотинама, а ефекат је такође значајан. Пракса је доказала да је снижавање температуре један од ефикасних начина за спречавање корозије пукотина. Корозија титанијумских пукотина такође се јавља у високотемпературном раствору натријум хлорида. Укратко, за делове и компоненте склоне корозији у пукотинама, као што су заптивне површине, дилатациони спојеви између цевних листова и цеви, плочасти измењивачи топлоте, контактни делови између плоча и тела стуба, и причвршћивачи у стубовима, легуре титанијума као што је Ти{{ 4}}.2Пд треба користити. Током пројектовања треба избегавати празнине и стагнирајућа подручја. На пример, причвршћивачи у кулама треба да буду повезани што је могуће мање вијцима. Структура дилатације и заваривања за заваривање цевних листова и цеви је боља од једноставних дилатационих спојева. За површине заптивне прирубнице не треба користити азбестне јастучиће, а треба користити азбестне јастучиће омотане политетрафлуороетиленом.
7. Високотемпературна корозија
Отпорност титанијума на корозију при високим температурама зависи од карактеристика медија и перформанси сопственог површинског оксидног филма. Титанијум се може користити као структурни материјал до 426 степени у ваздуху или оксидационој атмосфери, али на око 250 степени, титан почиње да значајно апсорбује водоник. У атмосфери потпуно водоника, када температура порасте на изнад 316 степени, титан апсорбује водоник и постаје крт. Због тога, без опсежног испитивања, титанијум не би требало да се користи у хемијској опреми са температуром изнад 330 степени. Узимајући у обзир апсорпцију водоника и механичка својства, радна температура потпуно титанијумских посуда под притиском не сме да прелази 250 степени, а горња граница радне температуре титанијумских цеви за измењиваче топлоте је око 316 степени.
8. Стресна корозија
Осим неколико појединачних медија, индустријски чисти титанијум има одличну отпорност на стресну корозију, а појава оштећења опреме од титанијума услед корозије под напоном је још увек ретка. Индустријски пасивни титанијум производи корозију под стресом само у медијима као што су димајућа азотна киселина, одређени раствори метанола или одређени раствори хлороводоничне киселине, високотемпературни хипохлорити, растопљене соли на температури од 300-450 степени или атмосфере које садрже НаЦл, угљен-дисулфид, н-хексан и суви хлор. Склоност титанијума ка напонском корозионом пуцању у азотној киселини постепено се повећава са повећањем садржаја НО2 и смањењем садржаја воде. Склоност корозији под стресом титанијума достиже свој максимум у анхидрованој азотној киселини која садржи 20% слободног НО2. Када концентрована азотна киселина садржи више од 6.{{10}}% НО2 и мање од 0,7% Х2О, индустријски чисти титанијум ће такође патити од пуцања услед корозије под напоном чак и на собној температури. Озбиљна корозија под стресом и експлозије су се десиле у мојој земљи када је опрема од титанијума коришћена у 98% концентрованој азотној киселини. Индустријски чисти титанијум је осетљив на пуцање од корозије под напоном у 10% раствору хлороводоничне киселине, а титанијум производи корозију под напоном у 0,4% раствору хлороводоничне киселине плус метанола. Укратко, иако титанијум има оштећења од корозије под напоном у неким специјалним медијима, у поређењу са другим металима, титан има добру отпорност на пуцање корозије под напоном; титан има јаку отпорност на корозију у киселинама и алкалијама, а може да формира оксидни филм у киселинама и алкалијама, али је такође условна. Надам се да ће вам бити од помоћи када користите наше материјале.
