1. A titán korrózióállósága vegyi közegben
1. Salétromsav
A salétromsav oxidáló sav. A titán felületén sűrű oxidfilmet tart fenn salétromsavban. Ezért a titán kiváló korrózióállósággal rendelkezik a salétromsavban. A titán korróziós sebessége a salétromsavoldat hőmérsékletének emelkedésével nő. Ha a hőmérséklet 190 és 240 fok között van és a koncentráció 20% és 70% között van, akkor a korróziós sebessége elérheti a 10 mm/a-t is. Kis mennyiségű szilíciumtartalmú vegyület hozzáadása a salétromsav oldathoz azonban meggátolhatja a magas hőmérsékletű salétromsav korrózióját a titánon; például ha szilikonolajat adunk egy 40%-os magas hőmérsékletű salétromsavoldathoz, a korróziós sebesség majdnem nullára csökkenthető. Arról is vannak adatok, hogy 500 fok alatt a titánnak nagy a korrózióállósága 40-80%-os salétromsavoldatban és gőzben. A füstölgő salétromsavban, ha a nitrogén-dioxid-tartalom meghaladja a 2%-ot, az elégtelen víztartalom erős exoterm reakciót vált ki, ami robbanást eredményez.
2. Kénsav
A kénsav erős redukáló sav. A titán bizonyos korrózióállósággal rendelkezik az alacsony hőmérsékletű és alacsony koncentrációjú kénsavoldatokkal szemben. 0 fokon akár 20%-os koncentrációban is ellenáll a kénsav korróziójának. A sav koncentrációjának és a hőmérsékletnek a növekedésével a korrózió sebessége nő. Ezért a titán kénsavban gyenge stabilitású. A titán még szobahőmérsékleten, oldott oxigén mellett is csak 5%-os kénsav korróziójának képes ellenállni. 100 fokos hőmérsékleten a titán csak 0,2%-os kénsav korróziójának képes ellenállni. A klór gátolja a titán korrózióját a kénsavban, de 90 fokon és 50%-os kénsav koncentrációban a klór felgyorsítja a titán korrózióját, sőt tüzet is okoz. A kénsavban lévő titán korrózióállósága javítható levegő, nitrogén bevezetésével vagy oxidálószerek és nagy vegyértékű nehézfém-ionok hozzáadásával az oldatba. Ezért a titánnak kevés gyakorlati értéke van a kénsavban.
3. Lúgos oldat
A titán a legtöbb lúgos oldatban jó korrózióállósággal rendelkezik. A korrózió sebessége az oldat koncentrációjával és hőmérsékletével nő. Ha a lúgos oldatban oxigén, ammónia vagy szén-dioxid van jelen, a titán korróziója felgyorsul. A hidrogén-oxidot tartalmazó lúgos oldatban a titán korrózióállósága nagyon gyenge. A nátrium-hidroxid oldat korrózióállósága azonban jobb, mint a kálium-hidroxidban, és még magas hőmérsékletű és nagy koncentrációjú nátrium-hidroxid oldatban is erős korrózióállósággal rendelkezik. Például a titán korróziós sebessége 73%-os nátrium-hidroxid-oldatban 130 fokon mindössze 0,18 mm/a. A titán abban különbözik a többi fémtől, hogy nem okoz feszültségkorróziós repedést a nátrium-hidroxid oldatban, de a hosszú távú expozíció hidrogén ridegséget okozhat. Ezért a titán nátronlúgban és más lúgos oldatokban való használati hőmérsékletének legfeljebb 93,33 fokosnak kell lennie.
4. Klór
A titán klórban való stabilitása a klórban lévő víztartalomtól függ. Száraz klórban azonban nem korrózióálló, és fennáll az égés veszélye. Ezért a titán anyagoknak meg kell őrizniük egy bizonyos víztartalmat, ha klórban használják őket. A titán klórban passzivált tartásához szükséges víztartalom olyan tényezőktől függ, mint a klór nyomása, áramlási sebessége és hőmérséklete.
5. Szerves táptalajok
A titán magas korrózióállósággal rendelkezik benzinben, toluolban, fenolban, formaldehidben, triklór-etánban, ecetsavban, citromsavban, monoklór-ecetsavban stb. Forrásponton és felfújás nélkül a titán erősen korrodálódik hangyasavban 25% alatt. Az ecetsavanhidridet tartalmazó oldatokban a titán nemcsak általánosságban erősen korrodálódik, hanem pontkorróziót is okoz. A szerves szintézis folyamataiban előforduló számos összetett szerves közeg esetében, mint például a propilén-oxid, fenol, aceton, klór-ecetsav és más kémiai közegek előállítása során, a titán jobb korrózióállósággal rendelkezik, mint a rozsdamentes acél és más szerkezeti anyagok.
2. A titán számos helyi korróziós jellemzője
6. Részkorrózió A titán különösen erősen ellenáll a réskorróziónak, és a réskorrózió csak néhány vegyi közegben fordul elő. A titán réskorróziója szorosan összefügg a hőmérséklettel, a kloridkoncentrációval, a pH-értékkel és a rés méretével. A vonatkozó információk szerint a réskorrózió akkor fordulhat elő, ha a nedves klór hőmérséklete 85 fok felett van. Például egyes gyárak tömött tornyot használnak a nedves klórgáz közvetlen 65-70 fokos hűtésére, mielőtt belépnének a titánhűtőbe, hogy javítsák a réskorrózióval szembeni ellenállást, és ez a hatás is jelentős. A gyakorlat bebizonyította, hogy a hőmérséklet csökkentése az egyik hatékony módja a réskorrózió megelőzésének. A titán réskorróziója magas hőmérsékletű nátrium-klorid oldatban is előfordult. Röviden: a réskorróziónak kitett alkatrészek és alkatrészek, például tömítőfelületek, csőlemezek és csövek közötti tágulási hézagok, lemezes hőcserélők, toronylemezek és toronytestek érintkező részei, valamint tornyok rögzítőelemei, titánötvözetek, például Ti{{ 4}}.2Pd-t kell használni. A tervezés során kerülni kell a hézagokat és a pangó területeket. Például a tornyok rögzítőelemeit a lehető legkevesebb csavarral kell összekötni. A csőlemezek és csövek dilatációs és tömítőhegesztő szerkezete jobb, mint az egyszerű dilatációs hézagok. A karimás tömítőfelületekhez nem szabad azbesztbetétet használni, és politetrafluoretilén fóliával bevont azbesztbetéteket kell használni.
7. Magas hőmérsékletű korrózió
A titán magas hőmérsékletű korrózióállósága a közeg jellemzőitől és saját felületi oxidfilmjének teljesítményétől függ. A titán szerkezeti anyagként 426 fokig használható levegőben vagy oxidáló atmoszférában, de 250 fok körül a titán már jelentősen elkezdi felszívni a hidrogént. Teljesen hidrogén atmoszférában, amikor a hőmérséklet 316 fok fölé emelkedik, a titán elnyeli a hidrogént és törékennyé válik. Ezért kiterjedt tesztelés nélkül a titánt nem szabad 330 fok feletti hőmérsékletű vegyi berendezésekben használni. Figyelembe véve a hidrogén abszorpcióját és a mechanikai tulajdonságokat, a teljesen titán nyomástartó edények üzemi hőmérséklete nem haladhatja meg a 250 fokot, és a hőcserélők titáncsövek működési hőmérsékletének felső határa körülbelül 316 fok.
8. Feszültségkorrózió
Néhány egyedi közeg kivételével az ipari tiszta titán kiválóan ellenáll a feszültségkorróziónak, és a titán berendezések feszültségkorrózió miatti károsodásának jelensége még mindig ritka. Az ipari passzív titán csak olyan közegekben hoz létre feszültségkorróziót, mint a füstölgő salétromsav, bizonyos metanolos oldatok vagy bizonyos sósavoldatok, magas hőmérsékletű hipokloritok, olvadt sók 300-450 fokos hőmérsékleten vagy NaCl-tartalmú atmoszféra, szén-diszulfid, n-hexán és száraz klór. A titánnak a salétromsavban bekövetkező korróziós repedésekre való hajlama fokozatosan növekszik az NO2 tartalom növekedésével és a víztartalom csökkenésével. A titán feszültségkorróziós hajlama 20% szabad NO2-t tartalmazó vízmentes salétromsavban éri el maximumát. Ha a koncentrált salétromsav több mint 6.{10}% NO2-t és kevesebb, mint 0,7% H2O-t tartalmaz, az ipari tisztaságú titán még szobahőmérsékleten is szenved a feszültségkorróziós repedéstől. Hazámban súlyos stresszkorrózió és robbanások fordultak elő, amikor titán berendezést 98%-os tömény salétromsavban használtak. Az ipari tiszta titán érzékeny a feszültségkorróziós repedésekre 10%-os sósavoldatban, a titán pedig feszültségkorróziót okoz 0,4%-os sósav és metanol oldatban. Összefoglalva, bár a titán egyes speciális közegekben feszültségkorróziós károkat okoz, más fémekhez képest a titán jó ellenálló képességgel rendelkezik a feszültségkorróziós repedésekkel szemben; A titán savakban és lúgokban erős korrózióállósággal rendelkezik, savakban és lúgokban oxidfilmet képezhet, de feltételes is. Remélem, hasznos lesz az anyagaink használata során.
