Porównanie tytanu i stali nierdzewnej
Mówiąc o rdzewieniu, często słyszy się o stali nierdzewnej.
Dlatego porównajmy tytan i stal nierdzewną pod względem odporności na korozję.
Istnieje wiele rodzajów stali nierdzewnej, ale raz jest to dość z grubsza wspomniane, jest to stop, w którym chrom i nikiel są mieszane z żelazem. Chrom itp. tworzą na powierzchni pasywny film, który chroni wnętrze i staje się metalem odpornym na rdzę. Do tej pory jest on taki sam jak tytan.
Pasywna warstwa stali nierdzewnej jest często niszczona przez kwas, a także przez jony chlorkowe. Ta odporność na korozję do jonów chlorkowych jest różnica między tytanu i stali nierdzewnej. (Ściśle mówiąc nie jest to jedyna rzecz, proszę zachować to tutaj.)
Jeszcze, stal nierdzewna jest stopem, tytan jest czysty metal, element metalowy. Ponownie istnieje przyczyna różnicy w odporności na korozję między tytanu i stali nierdzewnej. Zobaczmy rzeczywiste zjawisko poniżej.
Po pierwsze, porównajmy odporność na korozję w wodnym roztworze chlorku sodu. (= Proszę wyobrazić sobie, jak słona woda = woda morska.)
| Stężenie(%) | Temperatura (℃) | Prędkość korozji tytanu | Prędkość korozji SUS 304 |
|---|---|---|---|
| 10 | 24 | 0.127mm / rok lub mniej | 0.127～0.508mm/rok |
| 40 | 24 | 0.127mm / rok lub mniej | 0.127～0.508mm/rok |
| 10 | 100 | 0.127mm / rok lub mniej | 0.127 ~ 0.508 mm / rok Jednakże występuje lokalna korozja |
| 40 | 100 | 0.127mm / rok lub mniej | 0.127 ~ 0.508 mm / rok Jednakże istnieje lokalna korozja |
Atomy tlenu i jony chlorkowe są łatwe do zastąpienia pasywnej warstwy stali nierdzewnej, a chlorek metalu, który jest łatwo rozpuszczalny w wodzie jest produkowany. A film tej części rozpuści się w wodzie i zostanie utracony. Ponadto, ponieważ promień hydratowalnego jonu chlorkowego jest mały, łatwo przechodzi przez drobne pory powłoki powierzchniowej (film jest rozpuszczany w wodzie i tracony), a jeśli przejdzie, to rdzewieje.
W związku z tym stal nierdzewna nie jest odporna na korozję pod wpływem jonów chlorkowych.
Po wykonaniu czerpaka z tytanu …?
To nie będzie rdzy, nawet jeśli jest pokryta błotem.
Nie jestem zmęczony, ponieważ jest lekki.
Można go używać z ufnością do rzeczy innych niż ziemia.
W przeciwieństwie do tego, ponieważ warstwa tlenku tytanu jest stabilna wobec jonów chlorkowych, wykazuje również bardzo wysoką odporność na korozję nawet w roztworach chlorkowych. Tytan jest również skorodowany do kwasów redukujących (takich jak kwas solny i kwas siarkowy), ale jest stabilizowany przez dodanie niewielkiej ilości środka utleniającego. W tym przypadku należy zawsze uważać na stężenie środka utleniającego.
Poza tym, w stali nierdzewnej może wystąpić korozja spowodowana stopem do stali nierdzewnej lub korozja spowodowana osłabieniem warstwy pasywnej.
① W pobliżu strefy spawania wokół
strefy spawania, w ogrzewanym miejscu wytrąca się węglik chromu, a ilość chromu w pobliżu jest niewystarczająca. Dlatego pasywny film spowodowany przez chromu staje się trudne do utworzenia i jest skorodowany.
Z drugiej strony, tytan nie daje odporność na korozję przez mieszanie, tytan sam jest substancją, która tworzy pasywny film, więc odporność na korozję nie zostanie zmniejszona przez spawanie (nie ma potrzeby podejmowania żadnych środków Następnie sprawa α jest generowany i właściwości mechaniczne w pobliżu części spawanej są pogorszone, ale to już inna historia).
② Gap korozja, korozja wżerowa, korozja naprężeniowa pękanie Kiedy
jony chlorkowe przylegają do powierzchni stali nierdzewnej, pasywny film jest zniszczony, jak opisano powyżej, ale gdy stres jest stosowany do tej części, pogorszenie struktury metalograficznej Oprócz stresu i korozji skoncentrowane na części, w której pasywny film staje się niestabilny (siła koncentruje się na słabej części). W rezultacie, kształt korozji staje się pęknięty i stres koncentruje się coraz bardziej na końcówce, więc pęknięcia będą postępować przez przepływ krystaliczny.
Dalej, w części pękniętej i w części szczeliny, ponieważ woda w niej nie jest łatwo wymieniana, trudno jest na nowo dostarczyć rozpuszczony tlen lub jony wodoru w wodzie, w wyniku czego różnica w stężeniu środka utleniającego między wnętrzem i na zewnątrz szczeliny wychodzi. Następnie, utleniacz stężenie komórki jest tworzony wewnątrz i na zewnątrz szczeliny, więc jony chlorkowe migrują z zewnątrz pęknięcia i stać się wysokie stężenie.
Pęknięcie postępuje coraz bardziej, a w ciężkich przypadkach prowadzi do zniszczenia. Jakiś czas temu, kilka wypadków wystąpiło w spawanych rur wykonanych ze stali nierdzewnej w elektrowniach jądrowych, pękanie znacznie przed przewidywanym okresem użytkowania.
Ponieważ warstwa tlenku tytanu jest również stabilny wobec jonów chlorkowych, w temperaturze pokojowej jest prawie bezpieczny dla korozji szczelinowej, korozji wżerowej i korozji naprężeniowej.
③ Odporność na korozję Degradacja przez
Cold Working Chociaż uznaje się, że korozja łatwo występuje w zimno stali nierdzewnej, powód, dla którego niestety nie jest jasne. Uważa się, że granica ziarna poślizgu i koncentracji szczepu do granic ziaren może wpływać na zniszczenie pasywnego filmu spowodowane przez zimno, które nie mogą być regenerowane z jakiegoś powodu, a ponadto, drobne pęknięcia To ma być przyczyną takich.
Odkąd tytan jest czystym metalem i pasywny film jest również silny, granica ziarna poślizgu i podobne nie wpływają na odporność na korozję, a w przypadku tytanu, pęknięcia nie wpływają na odporność na korozję jonów chlorkowych w temperaturze pokojowej już wiem.