Corrosión del titanio y aleaciones de titanio.

La corrosión uniforme ocurre en la superficie de muestras o piezas de trabajo de titanio, formando una capa de productos de corrosión con un espesor uniforme que se adhiere estrechamente a la superficie de titanio y generalmente no se expande hacia adentro con el tiempo, pero existen excepciones. En muchos medios corrosivos, el comportamiento frente a la corrosión del titanio es tan bueno o mejor que el de otros metales con revestimientos protectores, como el aluminio. La corrosión del titanio suele ser de naturaleza electrolítica, por lo que existe una cierta relación entre la corrosión y el potencial del electrodo y la corriente electrodinámica. La polarización anódica y catódica también tiene una fuerte influencia en los mecanismos y tasas de corrosión. El potencial eléctrico del titanio depende en gran medida de las propiedades aislantes de la película de óxido. Por tanto, las características de la película de óxido de la superficie del titanio juegan un papel decisivo en su resistencia a la corrosión. Cualquier factor que pueda mejorar la densidad, el espesor y las propiedades de aislamiento de la película de óxido ayudará a mejorar la resistencia a la corrosión. Por el contrario, cualquier factor que reduzca la capacidad protectora efectiva de la película de óxido, ya sea mecánico o químico, hará que la resistencia a la corrosión del titanio caiga drásticamente.

En la mayoría de los casos, la corrosión del titanio es de naturaleza localizada, siendo la extensión de la corrosión en un punto significativamente diferente a la extensión de la corrosión en otro punto. La corrosión por grietas, la corrosión por cavidades, la corrosión por tensión, etc., son todas corrosión localizada. La corrosión por grietas generalmente ocurre entre bridas o pliegues y entre espacios cerca de la acumulación. Esto no sucederá si la brecha es demasiado pequeña o demasiado grande. La corrosión por cavitación es un tipo de corrosión que se produce en las aberturas. Este tipo de corrosión puede ocurrir fácilmente en presencia de plasma CI, Br, I. El agrietamiento por corrosión bajo tensión es un tipo de corrosión que se produce en piezas de trabajo o muestras bajo la acción combinada de tensión de tracción y un ambiente corrosivo.

La forma de corrosión de muestras o piezas de trabajo en medios que fluyen corrosivos se acelera por la acción mecánica del fluido, porque el fluido puede eliminar algunos o todos los productos de corrosión, exponer nuevas superficies y acelerar la corrosión.

La corrosión por contacto de metales diferentes también se denomina corrosión galvánica. En un ambiente corrosivo, colocar dos componentes metálicos o estructurales con diferentes potenciales eléctricos. Si se produce un cortocircuito eléctrico, el metal con menor potencial se corroerá.

Chupar H2 o H2 Crujiente

En circunstancias normales, el titanio y las aleaciones de titanio siempre contienen H2. Si se extrae H2 de un material, se formarán hidruros frágiles cuando la cantidad extraída supere el límite de la solución sólida, lo que provocará fragilidad por hidrógeno.

En la mayoría de los casos, la corrosión del titanio y las aleaciones de titanio está localizada y el grado de corrosión en un punto es muy diferente del grado de corrosión en otro punto. Por lo tanto, la evaluación cuantitativa de la corrosión sólo puede basarse en una gran cantidad de material estadístico y no en los resultados de unas pocas muestras. Otra cuestión grave a la hora de evaluar la corrosión es qué utilizar como estándar. La pérdida de masa rara vez se utiliza y el grado de corrosión se juzga principalmente en función de la pérdida de resistencia, los cambios en la apariencia de la superficie o las perforaciones. En general, el titanio y las aleaciones de titanio se corroen lentamente. A menos que no seas completamente apto para las condiciones. Para evaluar adecuadamente el rendimiento del titanio, las pruebas suelen realizarse durante decenas de días o incluso años. En muchos casos, el titanio y las aleaciones de titanio se corroen rápidamente al principio, luego se ralentizan y, finalmente, a menudo sólo se produce una corrosión débil. Pero en algunos casos, las aleaciones de titanio sufrirán una transformación después de un período de tiempo, y la estructura y las propiedades cambiarán drásticamente. Por tanto, las pruebas de uso a corto plazo no son del todo fiables. Existen muchos métodos de prueba rápidos, pero en términos generales, cuanto más rápida sea la prueba, menos confiables serán los resultados.

El titanio es uno de los metales termodinámicamente extremadamente inestables. Su potencial de electrodo estándar es {{0}}.63V. La superficie siempre está cubierta por una fina y densa película de TiO2. Por tanto, el potencial de estabilidad del titanio y las aleaciones de titanio tiende a ser positivo. Por ejemplo, el potencial estable del titanio en agua de mar a 25 grados es de aproximadamente 0,09 V. El potencial del electrodo se calcula principalmente en función de datos termodinámicos. Debido a diferentes fuentes de datos, pueden aparecer datos diferentes, lo cual es normal.

Siempre hay una fina película de óxido en la superficie del titanio y las aleaciones de titanio, que se genera naturalmente en el aire. Su excelente resistencia a la corrosión proviene de la fuerte y estable adhesión y de la buena película protectora de óxido que siempre existe en su superficie. La resistencia a la corrosión de la película protectora se expresa mediante la relación P/B. Sólo cuando el valor P/B es mayor que 1 tiene efecto protector. De lo contrario, la resistencia a la corrosión será baja, pero no puede ser superior a 2,5. Si es mayor que este valor, la tensión de compresión en la película de óxido aumenta, lo que puede causar fácilmente que la película de óxido se rompa y reduzca la resistencia a la corrosión. El valor óptimo es 1~2,5.

El titanio formará inmediatamente una película de óxido en la atmósfera o en una solución acuosa. El espesor de la película formada en la atmósfera a temperatura ambiente es de 1,2 nm a 1,6 nm y crece con el tiempo. Aumentará a 5 nm después de 70 días y se puede espesar a 8 nm ~ 9 nm después de 545 días. . El fortalecimiento artificial de las condiciones de oxidación, como calentar, agregar oxidantes o anodizar, puede acelerar la oxidación, aumentar el espesor de la película y mejorar la resistencia a la corrosión.

La película de óxido en la superficie del titanio y las aleaciones de titanio generalmente no es una estructura única, y su composición y estructura están relacionadas con las condiciones de formación. Normalmente, la interfaz entre la película de óxido y el medio ambiente es principalmente TiO2, mientras que la interfaz entre la película de óxido y el metal puede ser principalmente TiO2, con capas de transición de diferentes estados de valencia o incluso óxidos no estequiométricos en el medio. Esto significa que la película de óxido superficial del titanio y sus aleaciones tiene una estructura multicapa compleja. En cuanto a su proceso de formación, no puede entenderse simplemente como una reacción directa entre Ti y O2. Varios investigadores han propuesto múltiples mecanismos de formación. Los estudiosos rusos creen que primero se genera hidruro y luego se forma una película de óxido puro sobre el hidruro.