钛在不同介质中的腐蚀性能

钛在不同介质中的腐蚀性能

       许多钛合金以力学性能为主要发展方向，应用于航空和航天工业。但是随着钛在一般工业中的应用扩大，钛在不同介质中的耐腐蚀特性，也已经成为人们关注的重点。一般而论，使钛的氧化膜处于稳定的介质，也就是使金属钛维持耐蚀性的介质。所以这个介质一般都是氧化性的介质，或者是中性、弱还原性的介质。如海水、氯化物溶液、氧化性无机酸溶液、溶度低于3% HCI和低于4% H2SO4溶液等。而钛在还原性酸溶液中是不耐腐蚀的，钛合金Ti-Pd（如Ti-0.2Pd及Ti-0.05Pd）和Ti-Ni -Mo（如Ti0.8Ni-0.3Mo）的耐腐蚀性有所提高。而还原性酸中添加重金属盐有明显的缓蚀作用，可以提高钛的耐腐蚀性。氧化性介质太强的情形，例如干氯气、发烟硝酸等，由于破坏了原有的氧化膜，使得钛表面的氧化反应过于激烈，则钛存在诸如爆炸着火等非常危险的情况。
 

     2级工业纯钛在不同状态和各种浓度和温度下，各种不同介质中的腐蚀速度。无机酸溶液（含无机酸中添加化合物)，有机酸和有机化合物溶液，表2-10 为无机盐溶液，表2-11为碱溶液，表2-12为其他介质。从表2-8～表2-12提供的数据可以知道，钛的腐蚀速度不仅取决于介质种类、浓度和温度，而且取决于介质状态（如充气情况，添加化合物情况等)。表2-13和表2-14是两种耐腐蚀钛合金（Ti-0.2Pd和Ti0.7Ni-0.3Mo）的腐蚀速度数据，说明这类钛合金在还原性无机酸中耐腐蚀性显著提高。在腐蚀数据的这些表格之后，对于钛在各种介质的腐蚀情况分别进行简要说明，以便进一步深人和全面的了解钛的腐蚀情况，提供更加可靠和全面的选材资讯。


　由于钛在还原性介质中耐腐蚀性不良，表2-8～表2-12的腐蚀数据较少提供这方面的信息。而二级工业纯钛加入0.2%钯（我国记为Ti-0.2Pd）和钛镍钼合金（即Ti-0.3％Mo-0.8%Ni，我国记为Ti-Ni-Mo）具有较好的耐腐蚀性。表2-13和表2-14给出Ti-0.2Pd及Ti-Ni-Mo在某些介质中的腐蚀数据。从表2-13及表2-14的腐蚀数据与表2-8～表2-12对应项的比较，可以明确地判断出这两个钛合金具有比工业纯钛更好的耐腐蚀性，尤其在还原性无机酸的溶液中。

 

　　钛对于溴和碘的耐腐蚀性与氯相仿，只要维持一定量的水分就可以保证钛不至于腐蚀但是钛在氟、氢氟酸或酸性氟化物溶液中，即使浓度很低也是不耐腐蚀的，而且几乎没有任何缓蚀剂可以利用，因此钛不推荐用于接触氟气氛的情形。酸性氟化物溶液由于存在氢氟酸，从而迅速腐蚀钛。然而某些与金属离子络合的氟化物，或极其稳定的氟化物（如氟碳化合物)，一般也可能不会腐蚀钛。

 

　　钛在河水和海水中都具有非常优异的耐腐蚀性，尤其在海水中的耐腐蚀性更加可贵，可以毫不夸张地说，钛是所有天然水中最耐腐蚀的金属材料。钛在高温水及水蒸气（如>300℃）中可能有些变色或失光，甚至可能有少许增重，但是不会引起腐蚀。

 

　　钛在温度高达260℃的海水中很耐腐蚀，钛管凝汽器在污染海水中已经使用20多年，只发现稍微变色而没有腐蚀迹象。由于钛在海水中既不腐蚀又无毒性，海生物附着是一个相当头疼的实际问题。工业纯钛在海水中的耐缝隙腐蚀、耐点蚀和耐冲击腐蚀性都比较理想,应力腐蚀和腐蚀疲劳的敏感性也不严重。在高速度的流动海水（例如 36.6m/s）中，冲蚀違度有些提高。当海水中含有沙粒等摩擦性颗粒时，对于钛的耐冲蚀性有一些影响，但是不像铜合金和铝合金那样严重。在海水中，钛也是最理想的抗空泡腐蚀的材料。

来源：搜钛网
 

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