Hiệu suất vượt trội của Ti‑6Al‑4V trong môi trường clorua chủ yếu bắt nguồn từ màng oxit thụ động, cực kỳ ổn định của nó.Khi có oxy, độ ẩm hoặc môi trường oxy hóa, titan tự nhiên tạo thành một lớp bề mặt TiO₂ mỏng, đậm đặc và bám dính mạnh. Lớp màng thụ động này hoạt động như một hàng rào bảo vệ ngăn chặn sự tiếp xúc trực tiếp giữa chất nền hợp kim và môi trường ăn mòn, bao gồm nước biển, nước muối, dung dịch clo và axit chứa clorua. Không giống như thép không gỉ, rất dễ bị ăn mòn rỗ, ăn mòn kẽ hở và nứt ăn mòn ứng suất (SCC) trong môi trường clorua, titan và các hợp kim của nó, đặc biệt là Ti‑6Al‑4V, duy trì tính thụ động tuyệt vời ngay cả trong nước biển và dung dịch clorua cao ở nhiệt độ môi trường xung quanh đến nhiệt độ cao vừa phải.
Một trong những ưu điểm quan trọng nhất là khả năng chống lại hiện tượng nứt do ăn mòn ứng suất do clorua (SCC) gây ra.Các loại thép không gỉ Austenitic như 304 và 316 thường xuyên bị hư hỏng SCC thảm khốc dưới áp lực kéo trong môi trường clorua ấm, dẫn đến hư hỏng cấu trúc đột ngột. Ngược lại, Ti‑6Al‑4V về cơ bản miễn dịch với SCC trong nước biển và hầu hết các dung dịch clorua công nghiệp trong điều kiện sử dụng bình thường. Đặc tính độc đáo này làm cho nó trở thành vật liệu được ưa chuộng cho các bộ phận kết cấu có độ bền cao trong giàn khoan ngoài khơi, hệ thống làm mát bằng nước biển, bộ trao đổi nhiệt và trục chân vịt trên biển.
Ti‑6Al‑4V còn thể hiện khả năng chống ăn mòn rỗ và ăn mòn kẽ hở tuyệt vời trong môi trường clorua.
Trong nước biển ở nhiệt độ môi trường xung quanh, tốc độ ăn mòn thường nhỏ hơn 0,0025 mm/năm, cho thấy tổn thất do ăn mòn gần như không đáng kể. Ngay cả trong nước lợ, nước phun ven biển và chất lỏng xử lý bị nhiễm clorua, hợp kim vẫn duy trì độ bền lâu dài với mức độ suy giảm tối thiểu. Tuy nhiên, sự ăn mòn kẽ hở có thể xảy ra trong các điều kiện khắc nghiệt, chẳng hạn như các kẽ hở chật hẹp, ứ đọng ở nhiệt độ trên khoảng 80 độ đến 100 độ trong dung dịch clorua đậm đặc. Những điều kiện như vậy không phổ biến trong hầu hết các ứng dụng công nghiệp và hàng hải nói chung, và thiết kế phù hợp để tránh các kẽ hở sâu có thể giảm thiểu rủi ro này hơn nữa.
Về tác động của nhiệt độ, Ti‑6Al‑4V vẫn có khả năng chống ăn mòn cao trong môi trường clorua lên tới khoảng 120 độ đến 150 độ.
Khi nhiệt độ tăng hơn nữa, tốc độ ăn mòn tăng dần nhưng vẫn thấp hơn nhiều so với thép cacbon, hợp kim đồng và thậm chí nhiều loại thép không gỉ. Vì lý do này, nó được sử dụng rộng rãi trong các bộ trao đổi nhiệt, bình ngưng và hệ thống đường ống xử lý nước biển và nước lợ ở nhiệt độ cao.
Hơn nữa, Ti‑6Al‑4V còn thể hiện khả năng tương thích tốt với môi trường clorua trong điều kiện oxy hóa và trung tính.
Hiệu suất của nó vẫn ổn định trong các dung dịch chứa natri clorua, canxi clorua, magie clorua và các muối clorua thông thường khác. Mặc dù các axit khử mạnh có hàm lượng clorua cao có thể làm giảm khả năng chống ăn mòn nhưng các môi trường này không đại diện cho môi trường clorua biển hoặc hầu hết các môi trường công nghiệp điển hình.
Tóm lại, hợp kim titan cấp 5 (Ti‑6Al‑4V) hoàn toàn phù hợp và có độ tin cậy cao để sử dụng trong môi trường ion clorua, bao gồm nước biển, nước muối, khí quyển ven biển và chất lỏng xử lý clo.Nó có khả năng chống ăn mòn nói chung, rỗ, kẽ hở vượt trội và khả năng miễn nhiễm tuyệt vời đặc biệt đối với vết nứt do ăn mòn ứng suất do clorua gây ra. Với thiết kế phù hợp và nhiệt độ vận hành hợp lý, Ti‑6Al‑4V mang lại tuổi thọ lâu dài, chi phí bảo trì thấp và độ an toàn kết cấu cao trong môi trường có yêu cầu khắt khe nhất về clorua
