تآكل التيتانيوم وسبائك التيتانيوم

تآكل عام

يحدث التآكل المنتظم على سطح عينات التيتانيوم أو قطع العمل ، مكونًا طبقة من منتجات التآكل بسمك موحد ، وملتصقة بإحكام بسطح التيتانيوم ، وعمومًا لا يتمدد إلى الداخل بمرور الوقت ، ولكن هناك استثناءات. في العديد من الوسائط المسببة للتآكل ، يكون أداء تآكل التيتانيوم جيدًا أو أفضل من أداء المعادن الأخرى (مثل الألومنيوم) بطبقة واقية. عادة ما يكون تآكل التيتانيوم كهربائيا ، لذلك هناك علاقة معينة بين التآكل وإمكانات القطب الكهربائي والتيار الكهربائي. الاستقطاب الأنودي والكاثودي له تأثير قوي على آلية ومعدل التآكل. تعتمد إمكانات التيتانيوم بشكل كبير على خصائص العزل لفيلم الأكسيد. لذلك ، تلعب خصائص فيلم الأكسيد على سطح التيتانيوم دورًا حاسمًا في مقاومته للتآكل. جميع العوامل التي يمكن أن تحسن من انضغاط طبقة الأكسيد ، وتزيد من سمك طبقة الأكسيد ، وتحسن خصائص العزل لفيلم الأكسيد ، كلها تؤدي إلى تحسين مقاومة التآكل. على العكس من ذلك ، فإن أي عامل يقلل من قدرة الحماية الفعالة لفيلم الأكسيد ، سواء كان ميكانيكيًا أو كيميائيًا ، سيجعل مقاومة التيتانيوم للتآكل تنخفض بشكل حاد.

تآكل محلي

يكون تآكل التيتانيوم في معظم الظروف محليًا بطبيعته ، ودرجة التآكل عند نقطة ما مختلفة تمامًا عن تلك الموجودة في نقطة أخرى. تآكل الشقوق ، تآكل التجويف ، تكسير التآكل الإجهادي ، إلخ. هي تآكل موضعي. يحدث تآكل الشقوق في الغالب عند الحواف أو الطيات وفي الشقوق القريبة من الرواسب ، ولن يحدث إذا كان الشق صغيرًا جدًا أو كبيرًا جدًا. تآكل التجويف هو نوع من التآكل يحدث في الفتحة ، ومن السهل حدوثه في وجود بلازما CI و Br- و I. تكسير التآكل الناتج عن الإجهاد هو نوع من التآكل الذي يحدث عندما تكون قطعة العمل أو العينة تحت تأثير إجهاد الشد والبيئة المسببة للتآكل.

تآكل

شكل التآكل للعينة أو قطعة العمل في وسط التدفق المسبب للتآكل ، بسبب العمل الميكانيكي للسائل ، يتم تسريع التآكل ، لأن السائل يمكن أن يزيل جزءًا أو كل منتجات التآكل ، ويكشف أسطحًا جديدة ، ويسرع التآكل.

يسمى التآكل التلامسي للمعادن غير المتشابهة أيضًا التآكل الجلفاني. في بيئة تآكل ، يتم وضع معدنين أو أجزاء هيكلية ذات إمكانات مختلفة. في حالة وجود دائرة كهربائية قصيرة ، يتآكل المعدن ذو الإمكانات المنخفضة.

H2 أو H2 هش

في ظل الظروف العادية ، تحتوي سبائك التيتانيوم والتيتانيوم دائمًا على H2. إذا تم استخلاص H2 من المادة ، فعندما تتجاوز كمية الاستخراج حد المحلول الصلب ، تتشكل هيدرات هشة ، مما يؤدي إلى تقصف الهيدروجين.

في معظم الظروف ، يكون تآكل التيتانيوم وسبائك التيتانيوم محليًا بطبيعته ، وفي الوقت نفسه ، تختلف درجة التآكل عند نقطة ما تمامًا عن تلك الموجودة في نقطة أخرى. لذلك ، لا يمكن أن يعتمد التقييم الكمي للتآكل إلا على عدد كبير من المواد الإحصائية ، بدلاً من نتائج بضع عينات. مشكلة أخرى خطيرة في تقييم التآكل ما هو المعيار. نادرًا ما يتم استخدام فقدان الكتلة ، ويتم الحكم على درجة التآكل في الغالب بناءً على فقدان القوة أو تغيرات مظهر السطح أو الانثقاب. بشكل عام ، تكون عملية تآكل سبائك التيتانيوم والتيتانيوم بطيئة. إلا إذا كنت غير مناسب تمامًا للظروف التي أنت فيها. من أجل تقييم أداء التيتانيوم بشكل صحيح ، عادة ما يستغرق الأمر عشرات الأيام أو حتى عدة سنوات من الاختبارات. في العديد من المناسبات ، تتآكل سبائك التيتانيوم والتيتانيوم بسرعة في البداية ، ثم تتباطأ ، وغالبًا ما يحدث تآكل ضعيف في النهاية. ومع ذلك ، في بعض الحالات ، ستتغير سبيكة التيتانيوم بعد فترة من الزمن ، وسيتغير الهيكل والأداء بشكل كبير. لذلك ، فإن اختبارات الاستخدام قصيرة المدى ليست موثوقة تمامًا. هناك العديد من طرق الاختبار سريعة الاستخدام ، ولكن بشكل عام ، كلما كان الاختبار أسرع ، قلت موثوقية النتائج.

التيتانيوم هو أحد المعادن غير المستقرة من الناحية الديناميكية الحرارية. جهده الكهربائي القياسي هو {{0}}. 63 فولت ، والسطح مغطى دائمًا بغشاء TiO2 الرقيق والكثيف. لذلك ، فإن الإمكانات المستقرة لسبائك التيتانيوم وسبائك التيتانيوم تميل إلى أن تكون إيجابية. على سبيل المثال ، التيتانيوم في إمكانات مستقرة في مياه البحر عند 25 درجة حوالي 0.09 فولت. تُحسب إمكانات القطب في الغالب من البيانات الديناميكية الحرارية ، وقد تظهر بيانات مختلفة بسبب مصادر البيانات المختلفة ، وهو أمر طبيعي.

يحتوي سطح سبائك التيتانيوم والتيتانيوم دائمًا على طبقة رقيقة من طبقة أكسيد تتشكل بشكل طبيعي في الهواء. تأتي مقاومة التآكل الممتازة من وجود التصاق قوي وثابت وفيلم أكسيد حماية جيد على السطح. . يمكن التعبير عن مقاومة التآكل لهذا الفيلم الواقي من خلال نسبة P / B. فقط عندما تكون قيمة P / B أكبر من 1 يمكن أن تكون وقائية. خلاف ذلك ، ستكون مقاومة التآكل منخفضة ، لكن لا ينبغي أن تكون أكبر من 2.5. إذا كانت أكبر من هذه القيمة ، سيزداد الضغط الضاغط في فيلم الأكسيد ، مما يؤدي بسهولة إلى تمزق طبقة الأكسيد وتقل مقاومة التآكل. ، أفضل قيمة هي 1 ~ 2.5.

سيشكل التيتانيوم فورًا فيلم أكسيد في الغلاف الجوي أو محلول مائي. يتراوح سمك الفيلم المتشكل في الغلاف الجوي عند درجة حرارة الغرفة من 1.2 نانومتر إلى 1.6 نانومتر ، وسيزداد بمرور الوقت. سيزداد إلى 5 نانومتر بعد 70 يومًا و 8 نانومتر إلى 9 نانومتر بعد 545 يومًا. . يمكن لظروف الأكسدة المعززة صناعياً ، مثل التسخين أو إضافة المؤكسدات أو الأكسدة الأنودية ، وما إلى ذلك ، تسريع الأكسدة وزيادة سماكة الفيلم وتحسين مقاومة التآكل.

لا يعد فيلم الأكسيد الموجود على سطح سبائك التيتانيوم والتيتانيوم بنية واحدة بشكل عام ، ويرتبط تكوينه وهيكله بظروف التكوين. عادةً ما تكون الواجهة بين فيلم الأكسيد والبيئة هي في الغالب TiO2 ، وقد يهيمن TiO2 على السطح البيني بين فيلم الأكسيد والمعدن ، والوسط عبارة عن طبقة انتقالية من حالات تكافؤ مختلفة ، أو حتى أكسيد غير متكافئ. ، وهو ما يعني التيتانيوم وفيلم أكسيد السطح لسبائك التيتانيوم عبارة عن هيكل معقد متعدد الطبقات. بالنسبة لعملية تكوينها ، لا يمكن فهمها ببساطة على أنها تفاعل مباشر لـ Ti و O2. اقترح بعض الباحثين آليات تشكيل مختلفة. يعتقد العلماء الروس أن الهيدريدات تتشكل أولاً ، ثم يتشكل فيلم أكسيد نقي على الهيدريدات.

هاتف: بالإضافة إلى 8618992731201

الفاكس: 0917-3873009

بريد إلكتروني:zhangjixia@bjygti.com

إضافة: 1502 ، بلوك أ ، مبنى تشوانغ يي

رقم 195 ، شارع Gaoxin ، منطقة تطوير التكنولوجيا الفائقة ، مدينة باوجى ، شنشى ، الصين