Đặc tính chống ăn mòn và ứng dụng của hợp kim Titan và Titan

1. Khả năng chống ăn mòn của titan

Titanium là kim loại có xu hướng thụ động mạnh, trong không khí và dung dịch nước oxy hóa hoặc trung tính có thể nhanh chóng tạo ra một lớp màng bảo vệ oxy hóa ổn định, ngay cả khi màng bị hỏng vì một số lý do, nhưng cũng có thể nhanh chóng và tự động phục hồi. Do đó, titan có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời trong môi trường oxy hóa và trung tính.

Do đặc tính thụ động tuyệt vời của titan, trong nhiều trường hợp tiếp xúc với các kim loại khác nhau không làm tăng tốc độ ăn mòn, nhưng có thể đẩy nhanh quá trình ăn mòn của các kim loại khác nhau. Chẳng hạn như ở nồng độ thấp của axit không oxy hóa, nếu hợp kim Pb, Sn, Cu hoặc Monel và titan tiếp xúc với nhau để tạo thành cặp điện, thì sự ăn mòn của các vật liệu này sẽ tăng tốc, trong khi titan không bị ảnh hưởng. Và trong axit clohydric, titan và thép nhẹ, do bề mặt titan tạo ra hydro mới, phá hủy màng oxit titan, không chỉ gây ra sự giòn của titan hydro mà còn đẩy nhanh quá trình ăn mòn của titan, có thể là do titan của hydro có mức độ hoạt động cao gây ra bởi.
Hàm lượng sắt trong titan có ảnh hưởng đến khả năng chống ăn mòn của một số môi trường nhất định, nguyên nhân khiến sắt ngoài nguyên liệu thô tăng lên, thường hàn sắt bị ố màu xâm nhập vào rãnh hàn, do đó kênh hàn trong hàm lượng sắt cục bộ tăng lên , khi sự ăn mòn có tính chất không đồng đều. Việc sử dụng các bộ phận bằng sắt để hỗ trợ thiết bị titan, vết sắt trên bề mặt tiếp xúc với titan sắt là gần như không thể tránh khỏi trong quá trình tăng tốc ăn mòn khu vực bị dính sắt, đặc biệt là khi có mặt hydro. Khi màng oxit titan trên bề mặt bị ố bị hư hỏng cơ học, hydro sẽ xâm nhập vào kim loại và tùy thuộc vào nhiệt độ, áp suất và các điều kiện khác, sự khuếch tán hydro xảy ra tương ứng, khiến titan tạo ra mức độ giòn hydro khác nhau. Do đó, titan nên được sử dụng ở nhiệt độ và áp suất vừa phải và trong các hệ thống chứa hydro để tránh ô nhiễm sắt trên bề mặt.

Nói chung, titan sẽ không xảy ra hiện tượng ăn mòn lỗ chân lông. Titan cũng có tính ổn định mỏi do ăn mòn.

Khả năng chống ăn mòn kẽ hở của titan tốt hơn, đặc biệt là hợp kim Ti-0.3Mo-0.8Ni và Ti-0.2Pd nên Ti-0.3Mo-0.8Ni và hợp kim Ti{10}}.2Pd được sử dụng rộng rãi trong vật liệu bề mặt bịt kín của thiết bị thùng chứa để giải quyết vấn đề ăn mòn kẽ hở trên bề mặt bịt kín của thiết bị.

2. Ứng dụng của titan

Do khả năng chống ăn mòn tuyệt vời của titan, titan được sử dụng rộng rãi trong dầu khí, hóa chất, sản xuất muối, dược phẩm, luyện kim, điện tử, hàng không, hàng không vũ trụ, hàng hải và các lĩnh vực liên quan khác.

Titan có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời đối với hầu hết các dung dịch muối, chẳng hạn như titan trong dung dịch clorua so với khả năng chống ăn mòn của thép crom-niken cao và không có hiện tượng ăn mòn lỗ chân lông. Tuy nhiên, tốc độ ăn mòn của nhôm trichloride cao hơn, liên quan đến quá trình thủy phân nhôm trichloride để tạo ra axit clohydric đậm đặc. Titan cũng có độ ổn định tốt với natri clorit nóng và nồng độ hypochlorite khác nhau. Do đó titan được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp sản xuất muối chân không và tinh chất tẩy trắng.

Titan có khả năng chống ăn mòn tốt đối với hầu hết các dung dịch kiềm. Titan ổn định trong dung dịch natri hydroxit và kali hydroxit với nồng độ dưới 50%. Nếu dung dịch kiềm chứa ion clorua hoặc clorua, khả năng chống ăn mòn của nó thậm chí còn vượt xa cả niken và zirconi. Tuy nhiên, sự ăn mòn sẽ tăng lên trong trường hợp tăng nhiệt độ và nồng độ. Ngày nay, ngành công nghiệp clo-kiềm là một lĩnh vực lớn về ứng dụng titan dân dụng trong nước.

Titan trong khí clo khô không có khả năng chống ăn mòn, đồng thời có nguy cơ cháy, nhưng trong khí clo ướt có độ ổn định cao, hơn zirconium, hợp kim Hastelloy C và Monel, và thậm chí cả trong axit sulfuric clo bão hòa, hydrochloric axit và clorua và các phương tiện khác cũng ổn định, vì vậy titan là phương pháp axit sunfuric để sản xuất titan dioxide làm vật liệu thiết bị chính.

Do khả năng chống ăn mòn của titan trong hydrocarbon rất tốt nên ngay cả khi có tạp chất axit và clorua cũng rất tốt. Do đó, titan cũng được sử dụng rộng rãi trong các hóa chất hữu cơ, chẳng hạn như PTA (axit terephthalic mịn), PVA (vinylon), v.v.

Titan có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời trong nước biển, vì vậy titan cũng được sử dụng rộng rãi trong các giàn khoan dầu ngoài khơi, khử muối và các lĩnh vực biển khác.