1. المقاومة الشاملة للتآكل من التيتانيوم الصف 1
A طبقة سلبية من ثاني أكسيد التيتانيوم (TiO₂) مكونة بشكل طبيعي وكثيفة وذاتية الإصلاح-على سطحه. هذا الغشاء خامل بالنسبة لمعظم الوسائط المسببة للتآكل ويتجدد بسرعة في حالة خدشه أو تلفه (في وجود الأكسجين أو الرطوبة)، مما يمنع المزيد من أكسدة المعدن الأساسي.
ثبات كيميائي عالٍ: يضمن انجذاب التيتانيوم القوي للأكسجين بقاء الطبقة السلبية سليمة حتى في الظروف القاسية، على عكس العديد من السبائك الحديدية أو غير الحديدية التي تعاني من التنقر أو تآكل الشقوق أو الهجوم الموحد.
مقاومة ممتازةلمياه البحر، والمحلول الملحي، والأجواء البحرية (لا يوجد تآكل أو تآكل في الشقوق، حتى في الغمر-على المدى الطويل).
مقاومة جيدةلتخفيف الأحماض (مثل حمض الهيدروكلوريك وحامض الكبريتيك) عند درجات حرارة وتركيزات معتدلة (أقل من 100 درجة،<20% concentration for HCl).
مقاومة متفوقةإلى القلويات (على سبيل المثال، هيدروكسيد الصوديوم، هيدروكسيد البوتاسيوم) عبر نطاق واسع من التركيزات ودرجات الحرارة (يقاوم كلاً من التآكل الموحد والتشقق الناتج عن التآكل الإجهادي).
مقاومة عاليةإلى الأحماض العضوية (على سبيل المثال، حمض الأسيتيك، حمض الفورميك) والمركبات المحتوية على الكلور- (على سبيل المثال، هيبوكلوريت، المذيبات المكلورة).
2. مقاومة التآكل للتيتانيوم من الدرجة 1 في حمض النيتريك المركز (HNO₃)
خصائص الأداء الرئيسية:
معدل التآكل الموحد: في حمض النيتريك المركز (60-70% بالوزن) عند درجة الحرارة المحيطة (20-25 درجة)، يكون معدل تآكل Gr.1 عادةً<0.05 mm/year (2 mils/year)-well below the threshold for "excellent corrosion resistance" (<0.1 mm/year). At elevated temperatures (up to 100°C), the corrosion rate remains low (<0.1 mm/year) for concentrations up to 70%.
صيانة السلبية: حمض النيتريك هو حمض مؤكسد قوييعزز استقرار الفيلم السلبي TiO₂ من التيتانيوم(على عكس الأحماض المختزلة مثل حمض الهيدروكلوريك، الذي يمكنه تحطيم الفيلم). تمنع الطبيعة المؤكسدة لـ HNO₃ انحلال الغشاء وتعزز الشفاء السريع، حتى في التركيزات العالية.
مقاومة التآكل الحبيبي (IGC): Gr.1 محصن ضد IGC في HNO₃ المركز، حيث أن محتواه منخفض الكربون (<0.08%) and high purity (≥99.5% Ti) eliminate sensitization to grain boundary attack.
القيود في الظروف القاسية:
Above 100°C and concentrations >70%، قد يزيد معدل التآكل قليلاً (إلى 0.1-0.3 ملم/سنة) ولكنه يظل مقبولاً لمعظم التطبيقات الصناعية.
Presence of impurities (e.g., chloride ions, fluoride ions, or organic contaminants) in concentrated HNO₃ can reduce corrosion resistance. For example, chloride levels >قد يؤدي 100 جزء في المليون إلى إحداث التنقر، لذا يوصى باستخدام -درجة نقاء عالية من HNO₃.
مقارنة مع مواد أخرى:
Outperforms stainless steels (e.g., 316L, 304L) in concentrated HNO₃: Stainless steels suffer from severe uniform corrosion and pitting in 60–70% HNO₃ at temperatures >50 درجة .
يتفوق على السبائك القائمة على النيكل- (على سبيل المثال، Inconel 600) من حيث فعالية التكلفة-مع تقديم مقاومة مماثلة للتآكل في HNO₃ المركز.
متفوقة على سبائك النحاس (على سبيل المثال، النحاس C27000، C71500 كوبرونيكل)، التي تخضع للذوبان السريع في HNO₃ المركز بسبب أكسدة النحاس والزنك/النيكل.
التطبيقات النموذجية:
صهاريج التخزين والأنابيب والصمامات في المصانع الكيماوية.
المفاعلات والمبادلات الحرارية لإنتاج حمض النيتريك (مثل عملية أوستفالد).
تتطلب معدات المختبرات والأدوات التحليلية -مقاومة عالية للتآكل.
ملخص
المقاومة العامة للتآكل: يتميز التيتانيوم من الدرجة 1 بمقاومته العالية للتآكل-في البيئات المتنوعة، ويرجع ذلك إلى طبقة TiO₂ السلبية المستقرة والخمول الكيميائي.
أداء حمض النيتريك المركز: يتفوق Gr.1 في HNO₃ المركز (60-70% HNO₃) في درجات الحرارة المحيطة إلى المعتدلة، مع معدلات تآكل لا تذكر وعدم وجود تآكل في الشقوق. إنها مادة موثوقة وفعالة من حيث التكلفة-لمعالجة حمض النيتريك، وتتفوق في الأداء على الفولاذ المقاوم للصدأ وسبائك النحاس في هذه الوسيلة المحددة.
