Khả năng chống ăn mòn của Titan loại 2 có vượt trội so với loại 1 không?
1. Nền tảng thành phần hóa học
2. So sánh hiệu suất chống ăn mòn
Một. Chống ăn mòn chung
Cả hai loại đều thể hiện khả năng kháng tuyệt vời đối với các dung dịch trung tính/axit yếu/bazơ (ví dụ: nước ngọt, nước biển, axit hữu cơ như axit axetic). Tuy nhiên, màng thụ động dày hơn và ổn định hơn của Lớp 2 mang lại khả năng bảo vệ lâu dài-tốt hơn chống lại sự ăn mòn đồng đều, đặc biệt là trong môi trường có các tác nhân oxy hóa vừa phải (ví dụ: clorua loãng, axit sulfuric nồng độ-thấp).
Dữ liệu tốc độ ăn mòn (ASTM G31, thử nghiệm ngâm trong nước mặn):
Độ 1: ~0,002 mm/năm
Độ 2: ~0,001 mm/năm
Tốc độ ăn mòn cấp 2 thấp hơn cho thấy độ bền lâu dài-vượt trội.
b. Khả năng chống ăn mòn rỗ và kẽ hở
Cả hai loại đều chống lại sự ăn mòn rỗ (thường gặp trong môi trường giàu clorua-clorua như nước biển hoặc nước muối), nhưng hàm lượng oxy cao hơn của Loại 2 giúp cải thiện khả năng chống phân hủy cục bộ của màng thụ động. Của nótiềm năng rỗ (Eₚ)cao hơn ~200 mV so với Cấp 1 (được đo thông qua các thử nghiệm phân cực thế động theo tiêu chuẩn ASTM G5), nghĩa là nó cần môi trường oxy hóa nhiều hơn để bắt đầu tạo vết rỗ.
Ăn mòn kẽ hở (nguy cơ ở các khe hở chật hẹp hoặc mối nối bắt vít) tương tự được kiểm soát tốt hơn ở Cấp 2, vì màng thụ động của nó ít bị xuống cấp hơn trong môi trường kẽ hở với chất điện phân ứ đọng.
c. Khả năng chống ăn mòn ứng suất (SCC)
Cả hai loại đều có khả năng kháng SCC cao trong hầu hết các môi trường, bao gồm clorua, hydro sunfua và dung dịch ăn da. Tuy nhiên, cường độ cao hơn một chút của Lớp 2 (cường độ năng suất: 275 MPa so với 170 MPa của Lớp 1) mang lại khả năng chống SCC tốt hơn một chút khi chịu áp lực cơ học, vì vật liệu ít bị biến dạng dẻo hơn có thể làm tổn hại đến màng thụ động.
d. Hạn chế (Khi sự khác biệt là không đáng kể)
Trong môi trường có tính khử cao (ví dụ: axit clohydric đậm đặc, axit hydrofluoric) hoặc môi trường oxy hóa mạnh (ví dụ: axit nitric đậm đặc > 60%), cả hai loại sẽ bị ăn mòn và sự khác biệt về hàm lượng oxy ít có tác động-. Hợp kim titan (ví dụ: Ti-6Al-4V cấp 5) hoặc vật liệu đặc biệt (ví dụ: tantalum) được yêu cầu thay thế.
Trong môi trường-siêu tinh khiết (ví dụ: nước khử ion, hóa chất có độ tinh khiết- cao), khả năng chống ăn mòn của Cấp 1 và Cấp 2 gần như giống nhau, vì việc không có chất gây ô nhiễm giúp giảm thiểu sự xuống cấp của màng thụ động.
3. Ý nghĩa thực tế cho ứng dụng
Các bộ phận hàng hải (ốc vít thân tàu, bộ trao đổi nhiệt, đường ống dẫn nước biển)
Thiết bị xử lý hóa chất (lò phản ứng, van, phụ kiện xử lý chất lỏng ăn mòn)
Thiết bị y tế (cấy ghép, dụng cụ phẫu thuật-trong đó khả năng tương thích sinh học và khả năng chống ăn mòn là rất quan trọng)
Các bộ phận hàng không vũ trụ (hệ thống thủy lực, đường dẫn nhiên liệu)
Tấm hoặc lá siêu mỏng (do độ dẻo cao hơn)
Ứng dụng-áp suất thấp trong môi trường ôn hòa (ví dụ: thiết bị chế biến thực phẩm, đường ống nước ngọt)
Các ứng dụng yêu cầu khả năng định dạng tối đa (ví dụ: vẽ sâu, chế tạo phức tạp)
4. Tiêu chuẩn tham khảo
ASTM B265 (Thông số kỹ thuật tiêu chuẩn cho tấm, dải và tấm hợp kim titan và titan): Lưu ý rõ ràng rằng Cấp 2 mang lại "khả năng chống ăn mòn nâng cao so với Cấp 1 trong môi trường khắc nghiệt vừa phải".
ISO 5832-2 (Titan và hợp kim titan-Sản phẩm rèn): Phân loại Cấp 2 là "cấp mục đích chung với khả năng chống ăn mòn và độ bền được cải thiện so với Cấp 1".
