1. Korrosionsbestandighed af titanium i kemiske medier
1. Salpetersyre
Salpetersyre er en oxiderende syre. Titanium bevarer en tæt oxidfilm på overfladen i salpetersyre. Derfor har titanium fremragende korrosionsbestandighed i salpetersyre. Korrosionshastigheden af titan stiger med stigningen i temperaturen af salpetersyreopløsningen. Når temperaturen er mellem 190 og 240 grader, og koncentrationen er mellem 20 % og 70 %, kan dens korrosionshastighed nå op til 10 mm/a. Imidlertid kan tilsætning af en lille mængde siliciumholdige forbindelser til salpetersyreopløsningen hæmme korrosionen af højtemperatursalpetersyre på titanium; for eksempel, efter tilsætning af silikoneolie til en 40% højtemperatur salpetersyreopløsning, kan korrosionshastigheden reduceres til næsten nul. Der er også data om, at titanium under 500 grader har en høj grad af korrosionsbestandighed i 40% til 80% salpetersyreopløsning og damp. I rygende salpetersyre, når nitrogendioxidindholdet er mere end 2%, forårsager det utilstrækkelige vandindhold en kraftig eksoterm reaktion, hvilket resulterer i en eksplosion.
2. Svovlsyre
Svovlsyre er en stærkt reducerende syre. Titan har en vis korrosionsbestandighed over for lav temperatur og lav koncentration svovlsyre opløsninger. Ved 0 grad kan den modstå korrosion af svovlsyre med en koncentration på op til 20%. Når koncentrationen af syren og temperaturen stiger, stiger korrosionshastigheden. Derfor har titanium dårlig stabilitet i svovlsyre. Selv ved stuetemperatur med opløst ilt kan titanium kun modstå korrosion af 5% svovlsyre. Ved 100 grader kan titanium kun modstå korrosion af 0,2% svovlsyre. Klor har en hæmmende effekt på korrosion af titan i svovlsyre, men ved 90 grader og en svovlsyrekoncentration på 50% fremskynder klor korrosion af titanium og forårsager endda brand. Korrosionsbestandigheden af titanium i svovlsyre kan forbedres ved at indføre luft, nitrogen eller tilsætte oxidanter og højvalente tungmetalioner i opløsningen. Derfor har titanium ringe praktisk værdi i svovlsyre.
3. Alkaliopløsning
Titanium har god korrosionsbestandighed i de fleste alkaliske opløsninger. Korrosionshastigheden stiger med opløsningens koncentration og temperatur. Når ilt, ammoniak eller kuldioxid er til stede i alkaliopløsningen, vil korrosionen af titanium blive accelereret. I alkaliopløsningen indeholdende hydrogenoxid er korrosionsbestandigheden af titan meget dårlig. Korrosionsbestandigheden i natriumhydroxidopløsning er imidlertid bedre end i kaliumhydroxid, og den har stærk korrosionsbestandighed selv i højtemperatur- og højkoncentreret natriumhydroxidopløsning. For eksempel er korrosionshastigheden af titanium i 73 % natriumhydroxidopløsning ved 130 grader kun 0,18 mm/a. Titanium adskiller sig fra andre metaller ved, at det ikke vil producere spændingskorrosionsrevner i natriumhydroxidopløsning, men langvarig eksponering kan forårsage brintskørhed. Derfor bør brugstemperaturen for titanium i kaustisk soda og andre alkaliske opløsninger være mindre end eller lig med 93,33 grader.
4. Klor
Stabiliteten af titanium i klor afhænger af vandindholdet i klor. Det er dog ikke korrosionsbestandigt i tørt klor, og der er risiko for at forårsage forbrænding. Derfor skal titaniummaterialer opretholde et vist vandindhold, når de bruges i klor. Vandindholdet, der kræves for at holde titanium passiveret i klor, er relateret til faktorer som trykket, flowhastigheden og temperaturen af klor.
5. Økologiske medier
Titan har høj korrosionsbestandighed i benzin, toluen, phenol, formaldehyd, trichlorethan, eddikesyre, citronsyre, monochloreddikesyre osv. Ved kogepunktet og uden oppustning vil titan blive kraftigt korroderet i myresyre under 25%. I opløsninger, der indeholder eddikesyreanhydrid, vil titanium ikke kun blive alvorligt korroderet generelt, men også producere grubetæring. For mange komplekse organiske medier, der stødes på i organiske synteseprocesser, såsom i produktionen af propylenoxid, phenol, acetone, chloreddikesyre og andre kemiske medier, har titanium bedre korrosionsbestandighed end rustfrit stål og andre strukturelle materialer.
2. Flere lokale korrosionsegenskaber af titanium
6. Spaltekorrosion Titan har særlig stærk modstand mod spaltekorrosion, og sprækkekorrosion forekommer kun i få kemiske medier. Spaltekorrosion af titanium er tæt forbundet med temperatur, kloridkoncentration, pH-værdi og spaltens størrelse. Ifølge relevant information er sprækkekorrosion tilbøjelig til at opstå, når temperaturen af vådt klor er over 85 grader. For eksempel bruger nogle fabrikker et pakket tårn til direkte at afkøle den våde klorgas til 65-70 grad, før den går ind i titaniumkøleren for at forbedre modstanden mod spaltekorrosion, og effekten er også betydelig. Praksis har vist, at sænkning af temperaturen er en af de effektive måder at forhindre sprækkekorrosion på. Titanium sprækkekorrosion er også forekommet i højtemperatur natriumchloridopløsning. Kort sagt, for dele og komponenter, der er tilbøjelige til sprækkekorrosion, såsom tætningsflader, ekspansionsfuger mellem rørplader og rør, pladevarmevekslere, kontaktdele mellem tårnplader og tårnlegemer og fastgørelseselementer i tårne, titanlegeringer såsom Ti{{ 4}}.2Pd skal bruges. Huller og stillestående områder bør undgås under design. For eksempel skal fastgørelseselementer i tårne forbindes så lidt som muligt med bolte. Ekspansionsfugen og tætningssvejsestrukturen af rørplader og rør er bedre end simple ekspansionsfuger. Til flangeforseglingsoverflader bør der ikke anvendes asbestpuder, og polytetrafluorethylenfilm indpakkede asbestpuder.
7. Højtemperaturkorrosion
Højtemperaturkorrosionsbestandigheden af titanium afhænger af mediets egenskaber og ydeevnen af dets egen overfladeoxidfilm. Titanium kan bruges som et strukturelt materiale op til 426 grader i luft eller oxiderende atmosfærer, men ved omkring 250 grader begynder titan at absorbere brint betydeligt. I en fuldstændig hydrogenatmosfære, når temperaturen stiger til over 316 grader, absorberer titanium brint og bliver skørt. Uden omfattende test bør titanium derfor ikke anvendes i kemisk udstyr med en temperatur over 330 grader. I betragtning af brintabsorption og mekaniske egenskaber må driftstemperaturen for trykbeholdere af titanium ikke overstige 250 grader, og den øvre grænse for driftstemperaturen for titaniumrør til varmevekslere er omkring 316 grader.
8. Spændingskorrosion
Bortset fra nogle få individuelle medier har industrielt rent titanium fremragende modstandsdygtighed over for spændingskorrosion, og fænomenet med beskadigelse af titaniumudstyr på grund af spændingskorrosion er stadig sjældent. Industrielt passivt titanium producerer kun spændingskorrosion i medier såsom rygende salpetersyre, visse methanolopløsninger eller visse saltsyreopløsninger, højtemperaturhypochloritter, smeltede salte ved en temperatur på 300-450 grader eller NaCl-holdige atmosfærer, kuldisulfid, n-hexan og tør klor. Tendensen af titanium til spændingskorrosionsrevner i salpetersyre stiger gradvist med stigningen i NO2-indholdet og faldet i vandindholdet. Tendensen til spændingskorrosion af titan når sit maksimum i vandfri salpetersyre indeholdende 20% fri NO2. Når koncentreret salpetersyre indeholder mere end 6,{{10}}% NO2 og mindre end 0,7% H2O, vil rent industrielt titanium også lide af spændingskorrosion, selv ved stuetemperatur. Alvorlig spændingskorrosion og eksplosioner har fundet sted i mit land, da titaniumudstyr blev brugt i 98 % koncentreret salpetersyre. Industrielt rent titanium er følsomt over for spændingskorrosionsrevner i 10 % saltsyreopløsning, og titanium producerer spændingskorrosion i 0,4 % saltsyre plus methanolopløsning. Sammenfattende, selvom titanium har spændingskorrosionsskader i nogle specielle medier, sammenlignet med andre metaller, har titanium god modstand mod spændingskorrosionsrevner; titanium har stærk korrosionsbestandighed i syrer og baser, og det kan danne en oxidfilm i syrer og baser, men det er også betinget. Jeg håber, det vil være nyttigt for dig, når du bruger vores materialer.
