Ti80钛锻件厂家谈常用钛合金材料的耐蚀性能

宝鸡利泰金属作为宝鸡地区专业的钛合金棒、钛锻件、钛棒、钛板、锆棒、镍棒、铌棒、钽棒等钛合金及稀有金属供应商，常年供应Ti31、Ti75、Ti80、TC4、Ti60等船舶用钛合金，TC17、TA15、TC4等航空航天用钛合金锻件，TC4、TC11、TA1钛合金叶轮。有关常用钛合金材料的腐蚀性，利泰金属结合相关材料，分享如下：

1、纯钛的耐蚀性

钛以其优异的耐蚀性和可以接受的价格，已经成为化工和通用工程的重要耐蚀材料。

1）钛的电化学特性

钛的标准电极电位很低(-1.63V)，因此，钛在热力学上是极不稳定的金属。

2）钛的钝化和表面氧化膜

钛的钝化

1）钛是一个高钝化性的金属，它的钝化性超过AI，Cr，Ni和不锈钢。

2）钛的致钝电位低，临界钝化电流小，因此容易钝化，而且有很强的钝态稳定性。

3）钝化电位区宽。(高达20V)，不易产生过钝化。

4）钝态不受氯离子破环。(对比铝的钝化膜)

2、钛的表面氧化膜

1）在大气或者水中，钛表面会自动形成氧化膜。

2）氧化膜与基体结合力强，保护性好。

3）氧化膜不是单一结构，随生成条件而异。

主要结构有：TiO， TiO₂， Ti2O₃ 等。

钛在常用介质中的耐蚀性。

1）钛对氯和氯化物具有很高的耐蚀性。(各种金属中最耐蚀，包括在王水中，钛在海水中完全耐蚀，在氯化物或海水中还耐点蚀，这些都胜过了不锈钢和铜合金)

2）钛在沸腾的水和过热蒸汽中是耐蚀的。

3）钛在大气和土壤中极其耐蚀。(长期实验腐蚀速率小于0.001mm/年)

4）钛在铬酸(沸腾)、硝酸、浓硝酸和浓硫酸的混合酸中也耐腐蚀。

5）钛对纯的非氧化性酸是不耐蚀的。(腐蚀速率随着温度、浓度增加而增加)

6）钛对氢氟酸、高温的稀磷酸、室温的浓磷酸也不耐蚀。

7）钛在稀碱液中是耐蚀的。(如<20%的苛性钠)。

8）钛在无水的氧化性介质中是危险的。

钛的特殊腐蚀形式

1）钛的着火和爆炸生着火和爆炸

钛在发烟硝酸、干氯气、液溴、固体结晶碘以及纯氧气中会发生着火和爆炸。

钛在发烟硝酸中着火爆炸：浓硝酸是一种强氧化剂，钛应该是耐腐蚀的。但是在发烟硝酸中，会发生非常剧烈的腐蚀和氧化，引起着火反应。

原因：着火反应以钛表面极剧烈的腐蚀作用开始，这种反应常常开始于晶间，并在钛表面留下很细的金属钛粉末，此时，在氧化剂(如硝酸)的作用下，或同时有撞击、摩擦等外来机械因素的引发下，就可能引起着火。

2）钛在干氯气中着火自燃。

3）钛在纯氧气中自燃。

2、钛的缝隙腐蚀规律和特征

1）都有一个孕育期。孕育期的长短与溶液浓度、温度、pH值等有关。

2） 在NaCl溶液中， 氯离子浓度和温度越高， pH值越低， 缝隙腐蚀敏感性越高，发生腐蚀的孕育期越短。

3）各种卤化物缝隙腐蚀电位顺序为：

cr-<Br-<I-(钛在氯化物最容易发生缝隙腐蚀)

4）发生腐蚀时，缝隙中的溶液化学成分与本体不同。一般是缝隙中氧浓度低，氯离子和氢离子较高，pH值下降。

5）钛在缝隙腐蚀往往是局部的，最终形成局部穿孔。

6）发生过程中往往伴随析氢，有针状氢化物析出，并使腐蚀加快。

7）窄缝隙比宽缝隙的腐蚀倾向大的多。

8）酸性、中性溶液比碱性溶液发生缝隙腐蚀的几率大的多。

3、钛的吸氢和氢脆

1）吸氢条件

钛是活性很大的金属，在高温(>300℃)含氢气氛中，在还原性酸腐蚀等多种条件下钛会吸氢。

2）吸氢的危害

①如果氢的扩散很慢，氢化物会集中在钛的表面，会引起表面脆性氢化物的剥落、使腐蚀失重明显加大。

②钛基体中的氢在应力作用下，会扩散到应力集中的部位形成氢化物，并且形成微裂纹，最终导致开裂。

③钛材全面吸收大量氢而脆化，导致氢脆破坏。

40年代末，人们就开始致力于耐蚀钛合金的研制，主要是提高工业纯钛在还原性酸中的耐蚀性，尤其是解决缝隙腐蚀敏感性。

我国在70年代以来开发了Ti-Mo，Ti-Ni，Ti-Pd等耐蚀合金。

3）Ti-Pd合金

少量的钯能促进阳极钝化，提高了在盐酸、硫酸等非氧化性酸中的耐蚀性。

此合金在高温高浓度氯化物溶液中非常耐腐蚀，不会产生缝隙腐蚀。

不容易因腐蚀而产生氢脆。

对强还原性酸中不耐蚀。

4）Ti-Mo合金

其主要特点是耐强还原性酸的腐蚀的合金)

5）Ti-Ni-Mo合金

耐蚀性优于工业纯钛，接近于Ti-Pd合金。

特点：可焊接性好，塑性高，成本低。