1. Khả năng chống ăn mòn tổng thể của Titan cấp 1
A màng thụ động titan dioxide (TiO₂) hình thành tự nhiên, dày đặc và tự phục hồitrên bề mặt của nó. Lớp màng này trơ với hầu hết các môi trường ăn mòn và nhanh chóng tái tạo nếu bị trầy xước hoặc hư hỏng (khi có oxy hoặc hơi ẩm), ngăn chặn quá trình oxy hóa tiếp theo của kim loại cơ bản.
Độ ổn định hóa học cao: Ái lực mạnh mẽ của titan với oxy đảm bảo màng thụ động vẫn còn nguyên vẹn ngay cả trong điều kiện khắc nghiệt, không giống như nhiều hợp kim sắt hoặc kim loại màu-không chứa sắt dễ bị rỗ, ăn mòn kẽ hở hoặc bị ăn mòn đồng đều.
Sức đề kháng tuyệt vờivới nước biển, nước muối và khí quyển biển (không bị ăn mòn rỗ hoặc kẽ hở, ngay cả khi ngâm-trong thời gian dài).
Sức đề kháng tốtđể pha loãng axit (ví dụ axit clohydric, axit sulfuric) ở nhiệt độ và nồng độ vừa phải (dưới 100 độ,<20% concentration for HCl).
Sức đề kháng vượt trộivới chất kiềm (ví dụ: natri hydroxit, kali hydroxit) ở nhiều nồng độ và nhiệt độ khác nhau (chống lại cả sự ăn mòn đồng đều và vết nứt do ăn mòn ứng suất).
Sức đề kháng caođến axit hữu cơ (ví dụ: axit axetic, axit formic) và các hợp chất chứa clo-(ví dụ: hypoclorit, dung môi clo hóa).
2. Khả năng chống ăn mòn của Titan loại 1 trong Axit Nitric đậm đặc (HNO₃)
Đặc điểm hiệu suất chính:
Tỷ lệ ăn mòn đồng đều: Trong axit nitric đậm đặc (60–70% trọng lượng) ở nhiệt độ môi trường xung quanh (20–25 độ), tốc độ ăn mòn của Gr.1 thường là<0.05 mm/year (2 mils/year)-well below the threshold for "excellent corrosion resistance" (<0.1 mm/year). At elevated temperatures (up to 100°C), the corrosion rate remains low (<0.1 mm/year) for concentrations up to 70%.
Bảo trì thụ động: Axit nitric là axit có tính oxi hóa mạnhtăng cường độ ổn định của màng thụ động TiO₂ của titan(không giống như axit khử như HCl có thể phá vỡ màng). Bản chất oxy hóa của HNO₃ ngăn ngừa sự hòa tan màng và thúc đẩy quá trình lành vết thương nhanh chóng, ngay cả ở nồng độ cao.
Khả năng chống ăn mòn giữa các hạt (IGC): Gr.1 miễn dịch với IGC trong HNO₃ đậm đặc, vì hàm lượng carbon thấp (<0.08%) and high purity (≥99.5% Ti) eliminate sensitization to grain boundary attack.
Hạn chế ở điều kiện khắc nghiệt:
Above 100°C and concentrations >70%, tốc độ ăn mòn có thể tăng nhẹ (đến 0,1–0,3 mm/năm) nhưng vẫn có thể chấp nhận được đối với hầu hết các ứng dụng công nghiệp.
Presence of impurities (e.g., chloride ions, fluoride ions, or organic contaminants) in concentrated HNO₃ can reduce corrosion resistance. For example, chloride levels >100 ppm có thể gây ra hiện tượng rỗ, vì vậy nên sử dụng HNO₃ có độ tinh khiết-cao.
So sánh với các vật liệu khác:
Outperforms stainless steels (e.g., 316L, 304L) in concentrated HNO₃: Stainless steels suffer from severe uniform corrosion and pitting in 60–70% HNO₃ at temperatures >50 độ.
Vượt trội hơn các hợp kim gốc niken-(ví dụ: Inconel 600) về mặt hiệu quả chi phí-trong khi vẫn mang lại khả năng chống ăn mòn tương đương trong HNO₃ đậm đặc.
Cao cấp hơn các hợp kim đồng (ví dụ: đồng thau C27000, đồng niken C71500), chúng bị hòa tan nhanh chóng trong HNO₃ đậm đặc do quá trình oxy hóa đồng và kẽm/niken.
Ứng dụng điển hình:
Bể chứa, đường ống và van trong nhà máy hóa chất.
Lò phản ứng và bộ trao đổi nhiệt để sản xuất axit nitric (ví dụ, quá trình Ostwald).
Thiết bị phòng thí nghiệm và dụng cụ phân tích yêu cầu-khả năng chống ăn mòn có độ tinh khiết cao.
Bản tóm tắt
Chống ăn mòn chung: Titanium Lớp 1 có khả năng chống ăn mòn-cao trong nhiều môi trường khác nhau nhờ màng thụ động TiO₂ ổn định và tính trơ hóa học.
Hiệu suất axit Nitric đậm đặc: Gr.1 vượt trội trong HNO₃ đậm đặc (60–70% HNO₃) ở nhiệt độ môi trường xung quanh đến vừa phải, với tốc độ ăn mòn không đáng kể và không bị ăn mòn rỗ/kẽ hở. Đây là vật liệu đáng tin cậy, tiết kiệm chi phí-để xử lý axit nitric, hoạt động tốt hơn thép không gỉ và hợp kim đồng trong môi trường cụ thể này.
