Comparaison du titane et de l’acier inoxydable
En parlant de rouille, c’est l’acier inoxydable que l’on entend souvent.
C’est pourquoi nous allons comparer le titane et l’acier inoxydable en termes de résistance à la corrosion.
Il y a plusieurs sortes d’acier inoxydable, mais une fois qu’on l’a mentionné assez grossièrement, c’est un alliage dans lequel le chrome et le nickel sont mélangés au fer. Le chrome etc fait un film passif sur la surface, cela protège l’intérieur et il devient un métal résistant à la rouille. Jusqu’à présent, c’est la même chose que le titane.
Le film passif de l’acier inoxydable est souvent détruit par l’acide et il est aussi détruit par l’ion chlorure. Cette résistance à la corrosion par l’ion chlorure est la différence entre le titane et l’acier inoxydable. (A proprement parler, ce n’est pas la seule chose, gardez-la ici.)
De plus, l’acier inoxydable est un alliage, le titane est un métal pur, un élément métallique. Là encore, il y a une cause de différence de résistance à la corrosion entre le titane et l’acier inoxydable. Voyons le phénomène réel ci-dessous.
D’abord, comparons la résistance à la corrosion dans une solution aqueuse de chlorure de sodium. (= Veuillez vous représenter comme eau salée = eau de mer.)
| concentration(%) | Température (℃) | Taux de corrosion du titane | Taux de corrosion du SUS 304 | |
|---|---|---|---|---|
| 10 | 24 | 0.127mm / an ou moins | 0,127～0,508mm/an | |
| 40 | 24 | 0,127mm / an ou moins | 0,127～0,508mm/an | |
| 10 | 100 | 0.127mm / an ou moins | 0,127 ~ 0,508 mm / an Cependant, il existe une corrosion locale |
40 | 100 | 0,127mm / an ou moins | 0,127 ~ 0.508 mm / an Cependant, il y a une corrosion locale |
Les atomes d’oxygène et les ions chlorure se substituent facilement au film passif de l’acier inoxydable, et du chlorure métallique facilement soluble dans l’eau est produit. Et le film de cette pièce se dissoudra dans l’eau et sera perdu. De plus, comme le rayon de l’ion chlorure hydratable est petit, il passe facilement à travers les pores fins du revêtement de surface (le film est dissous dans l’eau et perdu), et s’il passe, il rouille.
Donc, l’acier inoxydable ne résiste pas à la corrosion des ions chlorure.
Après avoir fabriqué l’écope avec du titane … ?
Il ne rouille pas même s’il est couvert de boue.
Je ne suis pas fatigué car elle est légère.
On peut l’utiliser en toute confiance pour d’autres choses que la terre.
Au contraire, comme le film d’oxyde du titane est stable face aux ions chlorure, il présente également une résistance à la corrosion extrêmement élevée, même dans les solutions de chlorure. Le titane est également corrodé par les acides réducteurs (comme l’acide chlorhydrique et l’acide sulfurique), mais il est stabilisé par l’ajout d’une petite quantité d’agent oxydant. Dans ce cas, il faut toujours faire attention à la concentration de l’agent oxydant.
De plus, une corrosion due à l’alliage à l’acier inoxydable ou une corrosion due à la faiblesse du film passif peut se produire dans l’acier inoxydable.
① Au voisinage de la zone de soudure autour de la
zone de soudure, le carbure de chrome précipite dans l’emplacement chauffé, et la quantité de chrome à proximité est déficiente. Par conséquent, un film passif causé par le chrome devient difficile à former et est corrodé.
En revanche, le titane ne confère pas de résistance à la corrosion par mélange, le titane lui-même est une substance qui forme un film passif, donc la résistance à la corrosion ne sera pas réduite par le soudage (il n’est pas nécessaire de prendre des mesures Ensuite, le cas α est généré et les propriétés mécaniques près de la partie soudée sont détériorées, mais c’est une autre histoire.).
② Corrosion par fente, corrosion par piqûre, fissuration par corrosion sous contrainte Lorsque
les ions chlorure adhèrent à la surface de l’acier inoxydable, le film passif est détruit comme décrit ci-dessus, mais lorsqu’une contrainte est appliquée à cette partie, la détérioration de la structure métallographique En plus de la contrainte et de la corrosion concentrée sur la partie où le film passif devient instable (la force se concentre sur la partie faible). Par conséquent, la forme de la corrosion devient fissurée et la contrainte se concentre de plus en plus sur la pointe, de sorte que les fissures progresseront à travers le flux cristallin.
En outre, dans la partie fissurée et la partie de l’écart, puisque l’eau qui s’y trouve n’est pas facilement échangée, il est difficile de fournir nouvellement de l’oxygène dissous ou des ions hydrogène dans l’eau, et par conséquent, une différence de concentration de l’agent oxydant entre l’intérieur et l’extérieur de l’écart sort. Ensuite, une cellule de concentration de l’agent oxydant se forme à l’intérieur et à l’extérieur de la fente, de sorte que les ions chlorure migrent de l’extérieur de la fissure et deviennent à forte concentration.
La fissure progresse de plus en plus, et dans les cas graves, elle conduira à la destruction. Il y a quelque temps, plusieurs accidents se sont produits dans des tuyaux soudés en acier inoxydable dans des centrales nucléaires, se fissurant considérablement avant la durée de vie utile prévue.
Puisque le film d’oxyde du titane est également stable contre les ions chlorure, à température ambiante, il est presque sans danger pour la corrosion par crevasse, la corrosion par piqûre et la fissuration par corrosion sous contrainte.
③ Dégradation de la résistance à la corrosion par
travail à froid Bien qu’il soit reconnu que la corrosion se produit facilement dans l’acier inoxydable travaillé à froid, la raison en est malheureusement peu claire. On pense que le glissement des joints de grains et la concentration de la déformation aux joints de grains peuvent affecter la destruction du film passif causé par le travail à froid, qui ne pourrait pas être régénéré pour une raison quelconque, et en outre, les fissures fines Il est supposé être la cause de tels.
Puisque le titane est un métal pur et que le film passif est également fort, le glissement des joints de grains et autres n’affectent pas la résistance à la corrosion, et dans le cas du titane, les fissures n’affectent pas la résistance à la corrosion aux ions chlorure à température ambiante, je le sais déjà.