1. Γενική διάβρωση
Εμφανίζεται ομοιόμορφη διάβρωση στην επιφάνεια δειγμάτων ή τεμαχίων τιτανίου, σχηματίζοντας ένα στρώμα προϊόντων διάβρωσης με ομοιόμορφο πάχος, σφιχτά προσκολλημένο στην επιφάνεια του τιτανίου και γενικά δεν διαστέλλεται προς τα μέσα με το χρόνο, αλλά υπάρχουν εξαιρέσεις. Σε πολλά διαβρωτικά μέσα, η απόδοση διάβρωσης του τιτανίου είναι εξίσου καλή ή καλύτερη από εκείνη άλλων μετάλλων με προστατευτικά στρώματα. Η διάβρωση του τιτανίου είναι συνήθως ηλεκτρολυτική, επομένως υπάρχει μια ορισμένη σχέση μεταξύ της διάβρωσης και του δυναμικού ηλεκτροδίου και του ηλεκτροκινητικού ρεύματος. Η ανοδική και καθοδική πόλωση έχει επίσης ισχυρή επίδραση στον μηχανισμό και το ρυθμό διάβρωσης. Το δυναμικό του τιτανίου εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τις μονωτικές ιδιότητες του φιλμ οξειδίου. Επομένως, τα χαρακτηριστικά του φιλμ οξειδίου στην επιφάνεια του τιτανίου παίζουν καθοριστικό ρόλο στην αντοχή του στη διάβρωση. Όλοι οι παράγοντες που μπορούν να βελτιώσουν τη συμπαγή της μεμβράνης οξειδίου, να αυξήσουν το πάχος της μεμβράνης οξειδίου και να βελτιώσουν τις μονωτικές ιδιότητες της μεμβράνης οξειδίου συμβάλλουν στη βελτίωση της αντοχής στη διάβρωση. Αντίθετα, οποιοσδήποτε παράγοντας που μειώνει την αποτελεσματική ικανότητα προστασίας του φιλμ οξειδίου, είτε είναι μηχανικός είτε χημικός, θα κάνει την αντίσταση στη διάβρωση του τιτανίου να πέσει απότομα.
2. Τοπική διάβρωση
Η διάβρωση του τιτανίου στις περισσότερες συνθήκες είναι τοπικής φύσης και ο βαθμός διάβρωσης σε ένα σημείο είναι αρκετά διαφορετικός από εκείνον σε άλλο σημείο. Η διάβρωση ρωγμών, η διάβρωση σπηλαίωσης, η διάβρωση λόγω τάσης, κ.λπ. είναι τοπική διάβρωση. Η διάβρωση των ρωγμών εμφανίζεται κυρίως σε φλάντζες ή πτυχές και σε ρωγμές κοντά σε ιζήματα και δεν θα συμβεί εάν η σχισμή είναι πολύ μικρή ή πολύ μεγάλη. Η διάβρωση με σπηλαίωση είναι ένα είδος διάβρωσης που εμφανίζεται στο άνοιγμα και είναι εύκολο να συμβεί παρουσία πλάσματος CI-, Br- και I. Η διάβρωση λόγω καταπόνησης είναι ένα είδος διάβρωσης που συμβαίνει όταν το τεμάχιο εργασίας ή το δείγμα βρίσκεται υπό τη συνδυασμένη δράση εφελκυστικής τάσης και διαβρωτικού περιβάλλοντος.
3. Τρίψιμο
Η μορφή διάβρωσης του δείγματος ή του τεμαχίου εργασίας στο διαβρωτικό ρέον μέσο, λόγω της μηχανικής δράσης του ρευστού, η διάβρωση επιταχύνεται, επειδή το ρευστό μπορεί να αφαιρέσει μέρος ή όλα τα προϊόντα διάβρωσης, να εκθέσει νέες επιφάνειες και να επιταχύνει τη διάβρωση.
Η ανόμοια διάβρωση επαφής μετάλλου ονομάζεται επίσης γαλβανική διάβρωση. Σε ένα διαβρωτικό περιβάλλον τοποθετούνται δύο μέταλλα ή δομικά μέρη με διαφορετικές δυνατότητες. Σε περίπτωση ηλεκτρικού βραχυκυκλώματος, το μέταλλο με χαμηλό δυναμικό θα διαβρωθεί.
4. Ρουπίστε H2 ή H2 Crisp
Υπό κανονικές συνθήκες, το τιτάνιο και τα κράματα τιτανίου περιέχουν πάντα Η2. Εάν το Η2 εκχυλιστεί από το υλικό, όταν η ποσότητα εκχύλισης υπερβαίνει το όριο του στερεού διαλύματος, θα σχηματιστούν εύθραυστα υδρίδια, με αποτέλεσμα την ευθραυστότητα του υδρογόνου.
Υπό τις περισσότερες συνθήκες, η διάβρωση του τιτανίου και των κραμάτων τιτανίου είναι τοπικής φύσης, και ταυτόχρονα, ο βαθμός διάβρωσης σε ένα σημείο είναι πολύ διαφορετικός από εκείνον σε άλλο σημείο. Επομένως, η ποσοτική αξιολόγηση της διάβρωσης μπορεί να βασίζεται μόνο σε μεγάλο αριθμό στατιστικών υλικών, παρά σε αποτελέσματα λίγων δειγμάτων. Ένα άλλο σοβαρό πρόβλημα στην αξιολόγηση της διάβρωσης είναι το πρότυπο. Η απώλεια μάζας χρησιμοποιείται σπάνια και ο βαθμός διάβρωσης κρίνεται κυρίως με βάση την απώλεια αντοχής, τις αλλαγές στην εμφάνιση της επιφάνειας ή τη διάτρηση. Γενικά, η διαδικασία διάβρωσης του τιτανίου και των κραμάτων τιτανίου είναι αργή. Εκτός κι αν είσαι εντελώς ακατάλληλος για τις συνθήκες στις οποίες βρίσκεσαι. Για να αξιολογηθεί σωστά η απόδοση του τιτανίου, απαιτούνται συνήθως δεκάδες ημέρες ή και αρκετά χρόνια δοκιμών. Σε πολλές περιπτώσεις, το τιτάνιο και τα κράματα τιτανίου διαβρώνονται γρήγορα στην αρχή, στη συνέχεια επιβραδύνουν και συχνά στο τέλος εμφανίζεται μόνο ασθενής διάβρωση. Ωστόσο, σε ορισμένες περιπτώσεις, το κράμα τιτανίου θα αλλάξει μετά από ένα χρονικό διάστημα και η δομή και η απόδοση θα αλλάξουν δραστικά. Επομένως, οι δοκιμές βραχυπρόθεσμης χρήσης δεν είναι απολύτως αξιόπιστες. Υπάρχουν πολλές μέθοδοι δοκιμών ταχείας χρήσης, αλλά γενικά, όσο πιο γρήγορος είναι ο έλεγχος, τόσο χαμηλότερη είναι η αξιοπιστία των αποτελεσμάτων.
Το τιτάνιο είναι ένα από τα πιο θερμοδυναμικά ασταθή μέταλλα. Το τυπικό δυναμικό ηλεκτροδίου του είναι {{0}},63V και η επιφάνεια καλύπτεται πάντα με ένα λεπτό και πυκνό φιλμ TiO2. Επομένως, το σταθερό δυναμικό του τιτανίου και των κραμάτων τιτανίου τείνει να είναι θετικό. Για παράδειγμα, το τιτάνιο είναι στο σταθερό δυναμικό στο θαλασσινό νερό στους 25 βαθμούς είναι περίπου 0,09V. Τα δυναμικά των ηλεκτροδίων υπολογίζονται ως επί το πλείστον από θερμοδυναμικά δεδομένα και ενδέχεται να εμφανιστούν διαφορετικά δεδομένα λόγω διαφορετικών πηγών δεδομένων, κάτι που είναι φυσιολογικό.
Η επιφάνεια του τιτανίου και των κραμάτων τιτανίου έχει πάντα ένα λεπτό στρώμα μεμβράνης οξειδίου που σχηματίζεται φυσικά στον αέρα. Η εξαιρετική του αντοχή στη διάβρωση προέρχεται από την ύπαρξη μιας σταθερής, ισχυρής πρόσφυσης και καλής προστατευτικής μεμβράνης οξειδίου στην επιφάνεια. . Η αντίσταση στη διάβρωση αυτού του προστατευτικού φιλμ μπορεί να εκφραστεί από την αναλογία P/B. Μόνο όταν η τιμή P/B είναι μεγαλύτερη από 1 μπορεί να είναι προστατευτική. Διαφορετικά, η αντίσταση στη διάβρωση θα είναι χαμηλή, αλλά δεν θα πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 2,5. Εάν είναι μεγαλύτερη από αυτή την τιμή, η θλιπτική τάση στο φιλμ οξειδίου θα αυξηθεί, γεγονός που θα προκαλέσει εύκολα τη ρήξη του φιλμ οξειδίου και θα μειωθεί η αντίσταση στη διάβρωση. , η καλύτερη τιμή είναι 1~2,5.
Το τιτάνιο θα σχηματίσει αμέσως ένα φιλμ οξειδίου στην ατμόσφαιρα ή σε υδατικό διάλυμα. Το πάχος της μεμβράνης που σχηματίζεται στην ατμόσφαιρα σε θερμοκρασία δωματίου είναι 1,2 nm ~ 1,6 nm και θα αυξηθεί με το χρόνο. Θα αυξηθεί στα 5nm μετά από 70 ημέρες και στα 8nm~9nm μετά από 545 ημέρες. . Οι τεχνητά ενισχυμένες συνθήκες οξείδωσης, όπως η θέρμανση, η προσθήκη οξειδωτικών ή η ανοδική οξείδωση κ.λπ., μπορούν να επιταχύνουν την οξείδωση, να αυξήσουν το πάχος του φιλμ και να βελτιώσουν την αντίσταση στη διάβρωση.
Το φιλμ οξειδίου στην επιφάνεια του τιτανίου και των κραμάτων τιτανίου γενικά δεν είναι μια ενιαία δομή και η σύνθεση και η δομή του σχετίζονται με τις συνθήκες σχηματισμού. Συνήθως, η διεπαφή μεταξύ της μεμβράνης οξειδίου και του περιβάλλοντος είναι ως επί το πλείστον TiO2, και η διεπαφή μεταξύ της μεμβράνης οξειδίου και του μετάλλου μπορεί να κυριαρχείται από TiO2, ενώ η μέση είναι ένα μεταβατικό στρώμα διαφορετικών καταστάσεων σθένους ή ακόμη και ένα μη στοιχειομετρικό οξείδιο , που σημαίνει τιτάνιο και Το επιφανειακό φιλμ οξειδίου του κράματος τιτανίου είναι μια σύνθετη δομή πολλαπλών στρωμάτων. Όσο για τη διαδικασία σχηματισμού τους, δεν μπορεί να νοηθεί απλώς ως η άμεση αντίδραση του Ti και του O2. Μερικοί ερευνητές έχουν προτείνει διάφορους μηχανισμούς σχηματισμού. Οι Ρώσοι μελετητές πιστεύουν ότι πρώτα σχηματίζονται υδρίδια και στη συνέχεια σχηματίζεται ένα καθαρό φιλμ οξειδίου στα υδρίδια.