Ti80鈦鍛件廠(chǎng)家談常用鈦合金材料的耐蝕性能

寶雞利泰金屬作為寶雞地區(qū)專(zhuān)業(yè)的鈦合金棒、鈦鍛件、鈦棒、鈦板、鋯棒、鎳棒、鈮棒、鉭棒等鈦合金及稀有金屬供應(yīng)商，常年供應(yīng)Ti31、Ti75、Ti80、TC4、Ti60等船舶用鈦合金，TC17、TA15、TC4等航空航天用鈦合金鍛件，TC4、TC11、TA1鈦合金葉輪。有關(guān)常用鈦合金材料的腐蝕性，利泰金屬結(jié)合相關(guān)材料，分享如下：

1、純鈦的耐蝕性

鈦以其優(yōu)異的耐蝕性和可以接受的價(jià)格，已經(jīng)成為化工和通用工程的重要耐蝕材料。

1）鈦的電化學(xué)特性

鈦的標(biāo)準(zhǔn)電極電位很低(-1.63V)，因此，鈦在熱力學(xué)上是極不穩(wěn)定的金屬。

2）鈦的鈍化和表面氧化膜

鈦的鈍化

1）鈦是一個(gè)高鈍化性的金屬，它的鈍化性超過(guò)AI，Cr，Ni和不銹鋼。

2）鈦的致鈍電位低，臨界鈍化電流小，因此容易鈍化，而且有很強(qiáng)的鈍態(tài)穩(wěn)定性。

3）鈍化電位區(qū)寬。(高達(dá)20V)，不易產(chǎn)生過(guò)鈍化。

4）鈍態(tài)不受氯離子破環(huán)。(對(duì)比鋁的鈍化膜)

2、鈦的表面氧化膜

1）在大氣或者水中，鈦表面會(huì)自動(dòng)形成氧化膜。

2）氧化膜與基體結(jié)合力強(qiáng)，保護(hù)性好。

3）氧化膜不是單一結(jié)構(gòu)，隨生成條件而異。

主要結(jié)構(gòu)有：TiO， TiO₂， Ti2O₃ 等。

鈦在常用介質(zhì)中的耐蝕性。

1）鈦對(duì)氯和氯化物具有很高的耐蝕性。(各種金屬中最耐蝕，包括在王水中，鈦在海水中完全耐蝕，在氯化物或海水中還耐點(diǎn)蝕，這些都勝過(guò)了不銹鋼和銅合金)

2）鈦在沸騰的水和過(guò)熱蒸汽中是耐蝕的。

3）鈦在大氣和土壤中極其耐蝕。(長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)腐蝕速率小于0.001mm/年)

4）鈦在鉻酸(沸騰)、硝酸、濃硝酸和濃硫酸的混合酸中也耐腐蝕。

5）鈦對(duì)純的非氧化性酸是不耐蝕的。(腐蝕速率隨著溫度、濃度增加而增加)

6）鈦對(duì)氫氟酸、高溫的稀磷酸、室溫的濃磷酸也不耐蝕。

7）鈦在稀堿液中是耐蝕的。(如<20%的苛性鈉)。

8）鈦在無(wú)水的氧化性介質(zhì)中是危險(xiǎn)的。

鈦的特殊腐蝕形式

1）鈦的著火和爆炸生著火和爆炸

鈦在發(fā)煙硝酸、干氯氣、液溴、固體結(jié)晶碘以及純氧氣中會(huì)發(fā)生著火和爆炸。

鈦在發(fā)煙硝酸中著火爆炸：濃硝酸是一種強(qiáng)氧化劑，鈦應(yīng)該是耐腐蝕的。但是在發(fā)煙硝酸中，會(huì)發(fā)生非常劇烈的腐蝕和氧化，引起著火反應(yīng)。

原因：著火反應(yīng)以鈦表面極劇烈的腐蝕作用開(kāi)始，這種反應(yīng)常常開(kāi)始于晶間，并在鈦表面留下很細(xì)的金屬鈦粉末，此時(shí)，在氧化劑(如硝酸)的作用下，或同時(shí)有撞擊、摩擦等外來(lái)機(jī)械因素的引發(fā)下，就可能引起著火。

2）鈦在干氯氣中著火自燃。

3）鈦在純氧氣中自燃。

2、鈦的縫隙腐蝕規(guī)律和特征

1）都有一個(gè)孕育期。孕育期的長(zhǎng)短與溶液濃度、溫度、pH值等有關(guān)。

2） 在NaCl溶液中， 氯離子濃度和溫度越高， pH值越低， 縫隙腐蝕敏感性越高，發(fā)生腐蝕的孕育期越短。

3）各種鹵化物縫隙腐蝕電位順序?yàn)椋?/p>

cr-<Br-<I-(鈦在氯化物最容易發(fā)生縫隙腐蝕)

4）發(fā)生腐蝕時(shí)，縫隙中的溶液化學(xué)成分與本體不同。一般是縫隙中氧濃度低，氯離子和氫離子較高，pH值下降。

5）鈦在縫隙腐蝕往往是局部的，最終形成局部穿孔。

6）發(fā)生過(guò)程中往往伴隨析氫，有針狀氫化物析出，并使腐蝕加快。

7）窄縫隙比寬縫隙的腐蝕傾向大的多。

8）酸性、中性溶液比堿性溶液發(fā)生縫隙腐蝕的幾率大的多。

3、鈦的吸氫和氫脆

1）吸氫條件

鈦是活性很大的金屬，在高溫(>300℃)含氫氣氛中，在還原性酸腐蝕等多種條件下鈦會(huì)吸氫。

2）吸氫的危害

①如果氫的擴(kuò)散很慢，氫化物會(huì)集中在鈦的表面，會(huì)引起表面脆性氫化物的剝落、使腐蝕失重明顯加大。

②鈦基體中的氫在應(yīng)力作用下，會(huì)擴(kuò)散到應(yīng)力集中的部位形成氫化物，并且形成微裂紋，最終導(dǎo)致開(kāi)裂。

③鈦材全面吸收大量氫而脆化，導(dǎo)致氫脆破壞。

40年代末，人們就開(kāi)始致力于耐蝕鈦合金的研制，主要是提高工業(yè)純鈦在還原性酸中的耐蝕性，尤其是解決縫隙腐蝕敏感性。

我國(guó)在70年代以來(lái)開(kāi)發(fā)了Ti-Mo，Ti-Ni，Ti-Pd等耐蝕合金。

3）Ti-Pd合金

少量的鈀能促進(jìn)陽(yáng)極鈍化，提高了在鹽酸、硫酸等非氧化性酸中的耐蝕性。

此合金在高溫高濃度氯化物溶液中非常耐腐蝕，不會(huì)產(chǎn)生縫隙腐蝕。

不容易因腐蝕而產(chǎn)生氫脆。

對(duì)強(qiáng)還原性酸中不耐蝕。

4）Ti-Mo合金

其主要特點(diǎn)是耐強(qiáng)還原性酸的腐蝕的合金)

5）Ti-Ni-Mo合金

耐蝕性?xún)?yōu)于工業(yè)純鈦，接近于Ti-Pd合金。

特點(diǎn)：可焊接性好，塑性高，成本低。