Confronto tra titanio e acciaio inossidabile
Parlando di ruggine, è l’acciaio inossidabile che si sente spesso.
Quindi, confrontiamo il titanio e l’acciaio inossidabile in termini di resistenza alla corrosione.
Ci sono molti tipi di acciaio inossidabile, ma una volta che è abbastanza approssimativamente menzionato, è una lega in cui cromo e nichel sono mescolati con ferro. Il cromo ecc. fa un film passivo sulla superficie, questo protegge l’interno e diventa un metallo resistente alla ruggine. Finora è uguale al titanio.
La pellicola passiva dell’acciaio inossidabile è spesso distrutta dall’acido ed è anche distrutta dallo ione cloruro. Questa resistenza alla corrosione allo ione cloruro è la differenza tra il titanio e l’acciaio inossidabile. (In senso stretto non è l’unica cosa, per favore tenetela qui.)
Inoltre, l’acciaio inossidabile è una lega, il titanio è un metallo puro, un elemento metallico. Ancora una volta c’è una causa di differenza di resistenza alla corrosione tra titanio e acciaio inossidabile. Vediamo il fenomeno attuale qui sotto.
Prima, confrontiamo la resistenza alla corrosione in una soluzione acquosa di cloruro di sodio. (= Si prega di immaginare come acqua salata = acqua di mare.)
| concentrazione (%) | Temperatura (℃) | Tasso di corrosione del titanio | Tasso di corrosione di SUS 304 | |
|---|---|---|---|---|
| 10 | 24 | 0.127mm / anno o meno | 0.127～0.508mm/anno | |
| 40 | 24 | 0.127mm / anno o meno | 0.127～0.508mm/anno | |
| 10 | 100 | 0.127mm / anno o meno | 0,127 ~ 0,508 mm / anno Tuttavia, c’è corrosione locale |
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| 40 | 100 | 0,127mm / anno o meno | 0,127 ~ 0.508 mm / anno Tuttavia, c’è una corrosione locale |
Atomi di ossigeno e ioni cloruro sono facili da sostituire alla pellicola passiva di acciaio inossidabile, e si produce cloruro di metallo che è facilmente solubile in acqua. E la pellicola di quella parte si dissolverà in acqua e sarà persa. Inoltre, poiché il raggio dello ione cloruro idratabile è piccolo, passa facilmente attraverso i pori fini del rivestimento superficiale (la pellicola si dissolve in acqua e si perde), e se passa si arrugginisce.
Quindi, l’acciaio inossidabile non è resistente alla corrosione degli ioni cloruro.
Dopo aver fatto la paletta con il titanio…?
Non si arrugginisce anche se è coperto di fango.
Non sono stanco perché è leggero.
Si può usare con fiducia per cose diverse dalla terra.
Al contrario, poiché la pellicola di ossido del titanio è stabile contro gli ioni cloruro, mostra una resistenza alla corrosione estremamente elevata anche in soluzioni di cloruro. Il titanio si corrode anche agli acidi riducenti (come l’acido cloridrico e l’acido solforico), ma si stabilizza aggiungendo una piccola quantità di agente ossidante. In questo caso, bisogna sempre fare attenzione alla concentrazione dell’agente ossidante.
Inoltre, la corrosione dovuta alla lega all’acciaio inossidabile o la corrosione dovuta alla debolezza del film passivo può verificarsi nell’acciaio inossidabile.
① Nelle vicinanze della zona di saldatura intorno alla
zona di saldatura, il carburo di cromo precipita nella posizione riscaldata, e la quantità di cromo vicino è carente. Pertanto, un film passivo causato dal cromo diventa difficile da formare e viene corroso.
D’altra parte, il titanio non impartisce la resistenza alla corrosione mescolando, il titanio stesso è una sostanza che forma un film passivo, quindi la resistenza alla corrosione non sarà ridotta dalla saldatura (non c’è bisogno di prendere alcuna misura Poi, caso α è generato e le proprietà meccaniche vicino alla parte saldata sono deteriorate, ma questa è un’altra storia.)
② Corrosione gap, corrosione pitting, stress corrosion cracking Quando
gli ioni cloruro aderiscono alla superficie dell’acciaio inossidabile, il film passivo viene distrutto come descritto sopra, ma quando lo stress viene applicato a quella parte, il deterioramento della struttura metallografica Oltre allo stress e alla corrosione concentrata sulla parte dove il film passivo diventa instabile (la forza si concentra sulla parte debole). Di conseguenza, la forma della corrosione diventa screpolata e lo stress si concentra sempre di più sulla punta, quindi le crepe progrediranno attraverso il flusso di cristallo.
Inoltre, nella porzione incrinata e nella porzione della lacuna, poiché l’acqua in essa non viene scambiata facilmente, è difficile fornire di nuovo ossigeno disciolto o ioni idrogeno nell’acqua, e di conseguenza, una differenza nella concentrazione dell’agente ossidante tra l’interno e l’esterno della lacuna esce. Quindi, una cella di concentrazione dell’agente ossidante si forma all’interno e all’esterno della fessura, quindi gli ioni di cloruro migrano dall’esterno della fessura e diventano ad alta concentrazione.
La crepa progredisce sempre di più, e in casi gravi porterà alla distruzione. Un po’ di tempo fa, diversi incidenti si sono verificati in tubi saldati in acciaio inossidabile nelle centrali nucleari, incrinandosi notevolmente prima della vita utile prevista.
Siccome il film di ossido di titanio è stabile anche contro gli ioni di cloruro, a temperatura ambiente è quasi sicuro per la corrosione interstiziale, la corrosione per pitting e la tensocorrosione.
③ Degradazione della resistenza alla corrosione per
lavorazione a freddo Anche se è riconosciuto che la corrosione si verifica facilmente nell’acciaio inossidabile lavorato a freddo, la ragione di ciò non è purtroppo chiara. Si pensa che lo scorrimento dei confini dei grani e la concentrazione della deformazione ai confini dei grani possano influenzare la distruzione del film passivo causato dalla lavorazione a freddo, che non potrebbe essere rigenerato per qualche motivo, e inoltre, si suppone che le crepe sottili siano la causa di ciò.
Siccome il titanio è un metallo puro e il film passivo è anche forte, lo scorrimento dei bordi dei grani e simili non influenzano la resistenza alla corrosione, e nel caso del titanio, le crepe non influenzano la resistenza alla corrosione agli ioni cloruro a temperatura ambiente lo so già.