Korrosionsbeständighetsanalys av titan i olika medium

Dec 27, 2024

Lämna ett meddelande

Generellt sett är korrosionsbeständigheten hos titan relativt god i oxiderande medium såsom salpetersyra, kromsyra, underklorsyra och perklorsyra. I dessa medier kan titan bilda ett lager av kompakt oxidationsfilm som effektivt kan förhindra ytterligare korrosion. Men i den reducerade syran, såsom utspädd svavelsyralösning och saltsyra etc, på grund av passivitetens förstörelse av oxidationsfilmen, är korrosionshastigheten för titan snabb och kommer att accelereras i enlighet med ökningen av temperaturen och koncentrationen.

 

I den reducerade syran kan tillsats av tungmetallsaltet spela en uppenbar roll vid korrosionsinhibering. Till exempel kommer titanpalladiumlegeringen och titannickelmolybdenlegeringen, genom tillsats av vissa tungmetalliska element, att ha en betydande förbättring av korrosionsbeständigheten jämfört med det rena titanet. Som ett resultat kan dessa legeringar ha en bra prestanda i den specifika korrosionsmiljön.

 

Titan är ett av de bästa metallmaterialen för uppvärmningsutrustning för salpetersyralösning. När den utsätts för 60% salpetersyra runt 193 grader har titanvärmeväxlaren inte hittats den uppenbara korrosionen efter användning på många år. Även vid kokning av 40% och 68% salpetersyra kan titanets korrosionshastighet vara hög, men efter en kort tid kan titanets passivitet snabbt återställas och korrosionshastigheten kommer uppenbarligen att minska. Det kan vara relaterat till korrosionsinhiberingen som produceras av titanjoner i korrosionsprocessen.

I salpetersyra vid hög temperatur beror titankorrosionsbeständigheten på renheten hos salpetersyra. När koncentrationen av salpetersyra är mellan 20% och 60% är korrosionsfenomen troligen uppenbara. Ändå, även i salpeterkoncentrationen med spårmetalljoner såsom Si, Cr, Fe och Ti, kan dessa joner spela en roll för att minska korrosionen av titan. Jämfört med rostfritt stål visar titan större korrosionsbeständighet i salpetersyralösningar vid höga temperaturer. Dessutom är titankorrosionsprodukten (Ti4+) i sig en perfekt korrosionsinhibitor av salpetersyra.

 

I svavelsyran ventilerad med luft vid rumstemperatur kan det rena titanet endast motstå svavelsyralösningen mindre än 5 %. När temperaturen sjunker kommer koncentrationen av svavelsyralösning som titan tål att förbättras. Men när temperaturen höjs till lösningens kokning, kan titan fortfarande vara frätande även om koncentrationen av svavelsyralösning sjunker till 0,5 %. Vid samma temperatur, om den ventileras med kväve, är korrosionshastigheten för titan snabbare än den med luft. Denna korrosionsregel är i princip densamma i andra reducerade oorganiska syror.

 

Vid rumstemperatur kan det rena titanet motstå saltsyran mindre än 7%. Emellertid kommer dess korrosionsbeständighet att minska uppenbarligen med ökningen av temperaturen. Däremot tål titan-nickelmolybdenlegering 9% saltsyralösning och titanpalladiumlegering upp till 27% saltsyra. Tillsatsen av högvalens tungmetalljoner (såsom järn, nickel, koppar, molybden, etc.) kan avsevärt förbättra korrosionsbeständigheten hos titan, vilket är en av anledningarna till att titan framgångsrikt kan appliceras på saltsyrasystem i hydrometallurgisk industri.

 

Dessutom kan det rena titanet vid rumstemperatur motstå under 30 % fosforsyralösning. Koncentrationen av fosforsyra som den tål kommer dock att minska gradvis. När temperaturen når 100 grader kan koncentrationen av fosforsyra endast bibehållas på cirka 2 %, men när temperaturen når kokande tillstånd kan den inte påskynda korrosionen av titan.

 

Sammanfattningsvis kommer korrosionsbeständigheten hos titan i olika medium att ha en betydande skillnad på grund av dess speciella kemiska egenskaper och legeringsmetoder. I den praktiska tillämpningen måste den välja rätt titanmaterial för att möta användningskraven enligt den specifika korrosiva miljön och kraven.

 

2