Zliatiny titánu, zložené z titánu ako základného kovu spolu s ďalšími prvkami, ponúkajú množstvo výhod, ako je nízka hustota, vysoký pomer pevnosti k hmotnosti, vynikajúca odolnosť proti korózii a priaznivé spracovateľské vlastnosti. Vďaka týmto vlastnostiam sú zliatiny titánu ideálnou voľbou pre letecké konštrukčné materiály. V reálnych výrobných prostrediach sa v zliatinách titánu môžu vyskytnúť rôzne typy korózie, pričom každá má svoje odlišné formy a základné mechanizmy. Tento článok poskytuje komplexný prehľad foriem a mechanizmov korózie spojených so zliatinami titánu, pričom zdôrazňuje ich význam a dôsledky.
Štrbinová korózia
Štrbinová korózia sa vyskytuje v štrbinách alebo defektoch kovových komponentov, keď elektrolyt vytvára stagnujúce mikroprostredie, čo vedie k lokalizovanej korózii. V neutrálnych a kyslých roztokoch je pravdepodobnosť kontaktnej korózie v štrbinách zliatiny titánu výrazne vyššia ako v alkalických roztokoch. Kontaktná korózia však neovplyvňuje celý povrch štrbiny, ale nakoniec vedie k lokalizovanému zlyhaniu perforácie.
Bodová korózia
Titán vykazuje vynikajúcu odolnosť voči bodovej korózii vo väčšine soľných roztokov. Dômková korózia je však náchylnejšia na výskyt v nevodných roztokoch a vriacich koncentrovaných roztokoch chloridu. V takýchto prostrediach halogenidové ióny napádajú pasívny film na povrchu titánu, čo vedie k lokalizovanej jamkovej jamke s priemerom jamiek menším ako ich hĺbka. Určité organické médiá môžu tiež vyvolať bodovú koróziu na zliatinách titánu v halogenidových roztokoch. Dôľková korózia v zliatinách titánu sa zvyčajne vyskytuje v podmienkach vysokej koncentrácie a vysokej teploty. Okrem toho sú potrebné špecifické podmienky a obmedzenia pre jamkovanie v sulfidovom a chloridovom prostredí.
Krehnutie vodíkom
Vodíkové skrehnutie (HE), tiež známe ako praskanie spôsobené vodíkom alebo poškodenie vodíkom, je jedným z mechanizmov zlyhania v počiatočnom štádiu titánových zliatin. Pasívny oxidový film na povrchu titánu a jeho zliatin má vysokú pevnosť a so zvyšujúcou sa pevnosťou sa zvyšuje náchylnosť na vodíkové krehnutie. Preto je vodíkové skrehnutie pasívneho filmu na zliatinách titánu veľmi citlivé.
Galvanická korózia
Pasívny oxidový film na povrchu titánu podporuje pozitívny posun elektródového potenciálu titánu, čím sa zvyšuje jeho odolnosť voči kyselinám a vode. Relatívne vysoký potenciál titánových zliatin však môže vytvoriť elektrochemický obvod s inými kovmi v kontakte, čo vedie ku galvanickej korózii. Zliatiny titánu sú náchylné na galvanickú koróziu v dvoch typoch médií: prvý typ zahŕňa vodu z vodovodu, soľné roztoky, morskú vodu, atmosféru, kyselinu dusičnú, kyselinu octovú atď., kde je stabilnejší elektródový potenciál Cd, Zn a Al vyšší. negatívne ako u Ti, čo vedie k významnému zvýšeniu (6-60-krát) rýchlosti anodickej korózie. Druhý typ zahŕňa H2SO4, HCl atď., kde Ti môže byť v pasivovanom alebo aktivovanom stave. Bežne pozorovaná galvanická korózia počas kontaktu sa však zvyčajne vyskytuje v prvom type korózneho média. Na vytvorenie modifikovaných vrstiev na povrchu substrátu sa bežne používajú anodizačné úpravy, ktoré inhibujú galvanickú koróziu.
Pochopenie rôznych foriem korózie a ich mechanizmov v zliatinách titánu je kľúčové pre navrhovanie materiálov a štruktúr odolných voči korózii. Štrbinová korózia, bodová korózia, vodíkové krehnutie a galvanická korózia sú významné formy korózie, ktoré môžu ovplyvniť výkon a integritu titánových zliatin v rôznych prostrediach.
