Comparación del titanio y el acero inoxidable
Hablando de oxidación, es el acero inoxidable lo que se oye a menudo.
Por lo tanto, vamos a comparar el titanio y el acero inoxidable en términos de resistencia a la corrosión.
Hay muchos tipos de acero inoxidable, pero una vez que se menciona a grandes rasgos, es una aleación en la que el cromo y el níquel se mezclan con el hierro. El cromo, etc., forman una película pasiva en la superficie, esto protege el interior y se convierte en un metal resistente a la oxidación. Hasta aquí es lo mismo que el titanio.
La película pasiva del acero inoxidable es a menudo destruida por el ácido y también es destruida por el ion cloruro. Esta resistencia a la corrosión al ion cloruro es la diferencia entre el titanio y el acero inoxidable. (Estrictamente hablando no es lo único, por favor manténgalo aquí.)
Además, el acero inoxidable es una aleación, el titanio es un metal puro, un elemento metálico. De nuevo hay una causa de diferencia en la resistencia a la corrosión entre el titanio y el acero inoxidable. Veamos el fenómeno real a continuación.
En primer lugar, vamos a comparar la resistencia a la corrosión en una solución acuosa de cloruro de sodio. (= Por favor, la imagen como agua salada = agua de mar.)
| Concentración(%) | Temperatura (℃) | Tasa de corrosión del titanio | Tasa de corrosión del SUS 304 | 10 | 24 | 0.127mm / año o menos | 0,127～0,508mm/año |
|---|---|---|---|
| 40 | 24 | 0,127mm / año o menos | 0,127～0,508mm/año |
| 10 | 100 | 0.127mm / año o menos | 0,127 ~ 0,508 mm / año Sin embargo, hay corrosión local |
| 40 | 100 | 0,127mm / año o menos | 0,127 ~ 0.508 mm / año Sin embargo, hay corrosión local |
Los átomos de oxígeno y los iones de cloruro son fáciles de sustituir la película pasiva del acero inoxidable, y se produce cloruro de metal que es fácilmente soluble en agua. Y la película de esa parte se disolverá en el agua y se perderá. Además, como el radio del ion cloruro hidratable es pequeño, pasa fácilmente a través de los finos poros del revestimiento superficial (la película se disuelve en agua y se pierde), y si pasa se oxidará.
Por lo tanto, el acero inoxidable no es resistente a la corrosión de los iones cloruro.
¿Después de hacer la cuchara con titanio…?
No se oxida aunque se cubra de barro.
No se cansa porque es ligero.
Se puede utilizar con confianza para otras cosas que no sean la tierra.
En cambio, como la película de óxido del titanio es estable frente a los iones de cloruro, también muestra una resistencia a la corrosión extremadamente alta incluso en soluciones de cloruro. El titanio también se corroe ante ácidos reductores (como el ácido clorhídrico y el ácido sulfúrico), pero se estabiliza añadiendo una pequeña cantidad de agente oxidante. En este caso, siempre hay que tener cuidado con la concentración del agente oxidante.
Además, en el acero inoxidable puede producirse corrosión por aleación o corrosión por debilidad de la película pasiva.
① En las proximidades de la zona de soldadura alrededor de la
zona de soldadura, el carburo de cromo precipita en el lugar calentado, y la cantidad de cromo cerca de él es deficiente. Por lo tanto, una película pasiva causada por el cromo se vuelve difícil de formar y se corroe.
Por otro lado, el titanio no imparte resistencia a la corrosión mediante la mezcla, el titanio en sí mismo es una sustancia que forma una película pasiva, por lo que la resistencia a la corrosión no se verá reducida por la soldadura (no es necesario tomar ninguna medida Entonces, se genera el caso α y las propiedades mecánicas cerca de la parte soldada se deterioran, pero esta es otra historia).
② Corrosión por brecha, corrosión por picadura, agrietamiento por corrosión bajo tensión Cuando
los iones de cloruro se adhieren a la superficie del acero inoxidable, la película pasiva se destruye como se ha descrito anteriormente, pero cuando se aplica una tensión a esa parte, el deterioro de la estructura metalográfica Además de la tensión y la corrosión se concentra en la parte donde la película pasiva se vuelve inestable (la fuerza se concentra en la parte débil). Como resultado, la forma de la corrosión se agrieta y la tensión se concentra cada vez más en la punta, por lo que las grietas progresarán a través del flujo de cristales.
Además, en la parte agrietada y en la parte de la brecha, como el agua en ella no se intercambia fácilmente, es difícil volver a suministrar oxígeno disuelto o iones de hidrógeno en el agua, y como resultado, sale una diferencia en la concentración del agente oxidante entre el interior y el exterior de la brecha. Entonces, se forma una célula de concentración de agente oxidante dentro y fuera de la grieta, por lo que los iones de cloruro migran desde el exterior de la grieta y se convierten en una alta concentración.
La grieta progresa cada vez más, y en los casos graves conducirá a la destrucción. Hace un tiempo se produjeron varios accidentes en tuberías soldadas de acero inoxidable en centrales nucleares, agrietándose considerablemente antes de la vida útil prevista.
Dado que la película de óxido del titanio también es estable frente a los iones de cloruro, a temperatura ambiente es casi segura para la corrosión por hendiduras, la corrosión por picadura y el agrietamiento por corrosión bajo tensión.
③ Degradación de la resistencia a la corrosión por
Trabajo en frío Aunque se reconoce que la corrosión se produce fácilmente en el acero inoxidable trabajado en frío, la razón de ello no está, por desgracia, clara. Se piensa que el deslizamiento de los límites de grano y la concentración de la tensión a los límites de grano pueden afectar a la destrucción de la película pasiva causada por el trabajo en frío, que no podría ser regenerada por alguna razón, y además, las grietas finas Se supone que es la causa de tal.
Dado que el titanio es un metal puro y la película pasiva también es fuerte, el deslizamiento de los límites de grano y similares no afectan a la resistencia a la corrosión, y en el caso del titanio, las grietas no afectan a la resistencia a la corrosión a los iones cloruro a temperatura ambiente que ya conozco.