هل مقاومة التآكل للتيتانيوم من الدرجة الثانية أعلى من الدرجة الأولى؟
1. مؤسسة التركيب الكيميائي
2. مقارنة أداء مقاومة التآكل
أ. المقاومة العامة للتآكل
يظهر كلا الصفين مقاومة ممتازة للمحاليل المحايدة/الحمضية/القاعدية الضعيفة (مثل المياه العذبة ومياه البحر والأحماض العضوية مثل حمض الأسيتيك). ومع ذلك، فإن الطبقة السلبية الأكثر سمكًا والأكثر استقرارًا من الدرجة الثانية توفر حماية أفضل على المدى الطويل- ضد التآكل الموحد، خاصة في البيئات ذات عوامل الأكسدة المعتدلة (على سبيل المثال، الكلوريدات المخففة، وحمض الكبريتيك منخفض التركيز-.
بيانات معدل التآكل (ASTM G31، اختبار الغمر في المياه المالحة):
الصف 1: ~ 0.002 مم / سنة
الصف 2: ~0.001 ملم/سنة
يشير معدل التآكل المنخفض من الدرجة الثانية إلى متانة فائقة-على المدى الطويل.
ب. مقاومة التآكل والشقوق
يتم مقاومة التآكل المتنقر (الشائع في البيئات الغنية بالكلوريد-مثل مياه البحر أو المحاليل الملحية) في كلا الدرجتين، إلا أن محتوى الأكسجين العالي في الدرجة الثانية يعمل على تحسين مقاومة الطبقة السلبية للانهيار المحلي. إنهتأليب المحتملة (Eₚ)أعلى بحوالي 200 مللي فولت من الدرجة 1 (يتم قياسها من خلال اختبارات الاستقطاب الديناميكي الديناميكي وفقًا لمعيار ASTM G5)، مما يعني أنها تتطلب بيئة أكثر أكسدة لبدء الحفر.
وبالمثل، يتم التحكم بشكل أفضل في تآكل الشقوق (خطر في الفجوات الضيقة أو الوصلات المسدودة) في الدرجة الثانية، حيث أن غشاءها السلبي أقل عرضة للتدهور في بيئات الشقوق التي تحتوي على إلكتروليتات راكدة.
ج. مقاومة التآكل الناتج عن الإجهاد (SCC).
يتمتع كلا الصفين بمقاومة عالية لـ SCC في معظم البيئات، بما في ذلك الكلوريد وكبريتيد الهيدروجين والمحاليل الكاوية. ومع ذلك، فإن قوة الخضوع الأعلى قليلاً من الدرجة 2 (قوة الخضوع: 275 ميجا باسكال مقابل 170 ميجا باسكال من الدرجة الأولى) توفر مقاومة أفضل بشكل طفيف لـ SCC عندما تكون تحت الضغط الميكانيكي، حيث أن المادة أقل عرضة للتشوه البلاستيكي الذي يمكن أن يضر بالفيلم السلبي.
د. القيود (حيث يكون الفرق ضئيلًا)
في البيئات شديدة الاختزال (على سبيل المثال، حمض الهيدروكلوريك المركز، وحمض الهيدروفلوريك) أو البيئات المؤكسدة القوية (على سبيل المثال، حمض النيتريك المركز > 60%)، سوف يتآكل كلا الصفين، والفرق في محتوى الأكسجين له تأثير ضئيل-يلزم استخدام سبائك التيتانيوم (على سبيل المثال، الدرجة 5 Ti-6Al-4V) أو المواد المتخصصة (على سبيل المثال، التنتالوم) بدلاً من ذلك.
في البيئات فائقة النقاء- (مثل الماء منزوع الأيونات والمواد الكيميائية-عالية النقاء)، تكون مقاومة التآكل للصف 1 والصف 2 متطابقة تقريبًا، حيث يؤدي عدم وجود ملوثات إلى تقليل التدهور السلبي للأغشية.
3. الآثار العملية للتطبيقات
المكونات البحرية (مثبتات الهيكل، المبادلات الحرارية، خطوط أنابيب مياه البحر)
معدات المعالجة الكيميائية (المفاعلات والصمامات والتجهيزات التي تتعامل مع السوائل المسببة للتآكل)
الأجهزة الطبية (المزروعات والأدوات الجراحية-حيث يكون التوافق الحيوي ومقاومة التآكل أمرًا بالغ الأهمية)
مكونات الفضاء الجوي (الأنظمة الهيدروليكية، خطوط الوقود)
صفائح أو رقائق رقيقة جدًا- (بسبب ليونتها العالية)
تطبيقات ذات ضغط منخفض-في البيئات المعتدلة (على سبيل المثال، معدات تجهيز الأغذية، وأنابيب المياه العذبة)
التطبيقات التي تتطلب الحد الأقصى من القابلية للتشكيل (مثل الرسم العميق والتصنيع المعقد)
4. مرجع المعايير
ASTM B265 (المواصفات القياسية لصفائح وشرائح وألواح التيتانيوم وسبائك التيتانيوم): تشير بوضوح إلى أن الدرجة 2 توفر "مقاومة محسنة للتآكل مقارنة بالصف 1 في البيئات العدوانية المعتدلة."
ISO 5832-2 (التيتانيوم وسبائك التيتانيوم-المنتجات المطاوع): يصنف الدرجة 2 على أنها "درجة للأغراض العامة تتميز بمقاومة وقوة محسنة للتآكل مقارنة بالدرجة 1."
