钛是非常耐碱性媒体包括解决方案的氢氧化钠,氢氧化钾,氢氧化钙和氢氧化铵。不管浓度,通常展品钛的腐蚀速率小于或等于5milliinches每年mpy(0.127毫米/年)。接近零腐蚀率在沸腾的氢氧化钙,氢氧化镁,饱和度和氢氧化铵的解决方案。尽管碱性低腐蚀率的解决方案、氢传感器和可能的脆化的钛可以发生在温度超过170°F (77°C)当溶液pH值大于或等于12。成功应用可以实现这条指导原则的观察。 无机盐媒体钛是高度耐腐蚀的无机盐的解决方案。腐蚀速率通常很低沸点温度。氯化钛的抗解决方案很好。然而,缝隙腐蚀是一个问题。其他酸性盐解决方案,尤其是那些由减少酸,也可能导致纯粹的钛在高温的缝隙腐蚀。例如,沸腾10%硫酸钠溶液pH值2.0,2级钛引起缝隙腐蚀。12年级和七年级合金,另一方面,对这种环境。 有机化学物质通常显示了良好的耐腐蚀钛有机媒体和不断寻找提高应用程序的设备来处理有机化合物。app亚博体育凯恩指出,钛是一个标准的建筑材料在瓦克法生产的乙醛氧化乙烯在水溶液中金属氯化物。成功应用也已经具备了对酞和己二酸生产的关键领域。一般来说,水分的存在(甚至微量)和氧是非常有利于在有机钛媒体的被动。
在某些无水有机媒体,钛被动很难维护。例如,甲醇可以导致应力腐蚀开裂在纯粹的钛含水量低于1.5%。在无水的高温环境中有机化合物会发生离解,钛氢脆的可能。因为许多有机过程包含微量的水和/或氧气,发现成功应用在有机钛过程流。 有机酸钛耐有机酸一般。其行为取决于是否减少或氧化环境。只有少数有机钛酸已知攻击。其中包括热non-aerated甲酸、草酸,集中三氯乙酸氨基磺酸和解决方案。曝气改善钛的耐大多数这些无氧化酸的解决方案。在甲酸为例,它降低了腐蚀速率非常低的值。纯粹的钛腐蚀速度非常低的速度在沸腾0.3%氨基磺酸和超过100 mpy(2.54毫米/ y)在沸腾的氨基磺酸0.7%。添加氯化铁(0.375 g / l) 0.7%解决方案降低了腐蚀速率1.2 mpy(0.031毫米/ y)。 沸腾的解决方案包含超过3.5 g / l的氨基磺酸可以迅速攻击纯粹的钛。出于这个原因,极端护理时应行使钛热交换器与氨基磺酸缩小比例。酸不应该允许的pH值低于1.0去避免钛的腐蚀。还应该考虑抑制酸氯化铁。钛耐乙酸在范围广泛的浓度和温度远远超过了沸点。它被用于对苯二甲酸和己二酸400°F (204°C)和67%的浓度。 良好的阻力是观察到柠檬酸、酒石酸、硬脂、乳酸和单宁酸。成绩12和7可能提供大大改善耐蚀性有机酸攻击纯粹的钛。同样的,多才多艺的金属离子在溶液中存在的可能导致显著降低了腐蚀速率。 氧气钛具有良好的抵抗气态氧和空气温度高达700°F (371°C)。在700°F获得浅稻草色。进一步加热到800°F (426°C)在空气中可能会导致一个沉重的氧化层,因为增加通过钛晶格氧的扩散。超过1200°F (649°C),钛缺乏抗氧化性能和将变得脆弱。规模形式迅速在1700°F (927°C)。钛抗大气腐蚀。二十年环境温度测试产生的最大腐蚀速率0.0010 mpy (2.54 x 105毫米/ y)在海洋大气和类似的工业和农村大气。 应注意使用钛在高氧大气层。在一些情况下,它可能点燃和燃烧。J.D.杰克逊和同事报道,点火时不能诱导即使在非常高的压力环境的氧含量小于35%。然而,一旦反应已经开始,它将在大气传播与氧含量远低于需要启动它。蒸汽作为稀释剂允许反应继续在更低啊2的水平。当一个新的钛表面暴露在氧气气氛,它迅速氧化,exothermically。氧化速率取决于O2压力和浓度。当速度足够高,这样热量释放速度比它可以进行,表面可能会融化。上面的反应变得自立,因为,熔点,钛氧化物迅速扩散到室内,使高活性新鲜熔融钛表面反应。 氢在钛表面氧化膜作为一种有效的屏障由氢渗透。破坏氧化膜允许容易渗透的氢。在钛氢的溶解度极限时(约100 - 150 ppm级2)超过,氢化物开始沉淀。几百ppm的吸收氢的脆化和开裂应力条件下的可能性。 钛可以从环境中吸收氢包含氢气。在温度低于170°F (77°C)释放氢气发生缓慢,没有实际意义,只有在严重的情况下拉伸应力。在纯氢气在无水条件下,严重的氢化可以预期在温度和压力升高。氢渗透表面状况也是重要的。 不推荐用于纯钛氢的氢化的可能性,因为如果氧化膜坏了。实验室测试表明,2%水分的存在在氢气有效钝化钛吸氢不发生。这可能占钛被成功地应用在许多过程流包含氢氢化的实例很少被报告。 存在更严重的情况当cathodically印象或电流的感应电流产生的氢气直接在钛的表面。水分的存在并不抑制氢吸收这种类型的。 实验表明,三个条件通常发生氢化的同时存在: •1。溶液的pH值大于或小于3 12;金属表面必须被磨蚀损坏;比-0.70 v或外加电位更负。 •2。温度高于170°F (77°C)或只有表面将形成氢化物电影,经验表明,不严重影响金属的属性。失败由于氢化很少遇到低于这个温度。(有证据表明,严重拉应力可以促进氢化在低温下)。 •3。必须有一些机制生成氢气。这可能是一个电偶,外加电流阴极保护,钛的腐蚀,或动态磨损表面具有足够强度的降低所需的金属可能低于自发进化的氢。 二氧化硫和硫化氢大部分的氢化钛的失败发生在服务可以在此基础上解释道。在海水中,氢可以生产钛阴极的电耦合到一个不同的金属,如锌或铝非常活跃的(低)电系列。耦合碳钢或其他金属的电位序一般不产生氢气在中立的解决方案,即使在不同的金属腐蚀进展。硫化氢的存在,容易水解,降低pH值,显然允许代氢钛如果耦合积极腐蚀碳钢或不锈钢。 范围内的pH值3 - 12,钛的氧化膜是由氢渗透稳定和提供了一个障碍。努力cathodically充电到钛氢在这个pH值范围在短期测试失败。如果pH值低于3或以上12,氧化膜被认为是不稳定的和更少的保护。的可用氢的氧化膜促进访问底层的钛金属。机械破坏的电影(即铁抹到表面)允许在任何pH值条目的氢。外加电流包括阴极电位更负-0.7 v附近中性卤水可以导致氢传感器长期曝光。此外,非常高的阴极电流密度(负面大于-1.0 v SCE)可能会加速氢气吸收和最终脆化钛在海水中即使在环境温度。 氢化是可以避免的,如果适当的是考虑设备设计和服务条件,以消除有害的伽伐尼夫妇或其他条件,将促进氢化。app亚博体育 钛耐腐蚀的气体二氧化硫与二氧化硫和水饱和。对钛亚硫酸的解决方案也没有影响。钛展现了优越的性能在潮湿2洗涤器电厂脱硫系统的环境。 钛不腐蚀潮湿或干燥硫化氢气体。它也含有硫化氢的高度耐水解决方案。唯一的已知的不利影响是氢化的问题在前一节中讨论。与某些金属,如铁电夫妇,H2将促进氢化。氢化,然而,并不发生在水解决方案包含H2如果避免了不利的伽伐尼夫妇。例如,钛是完全抗腐蚀和应力开裂腐蚀工程师协会(NACE)测试解决方案由氧水含有约3000 ppm溶解H2年代,5%氯化钠和0.5%醋酸(pH值3.5)。拉伸试样的钛合金成绩2、4、7和12强调屈服强度的98% 30天室温暴露在这种环境下幸存下来。 此外,c - r标本相同等级的钛受到应力腐蚀开裂测试按照ASTM g38 - 73标准推荐的做法。两个系列的测试:一个标本强调75%的收益率,和其他强调收益的100%。标本暴露在ASTM合成海水溶液饱和与H2年代和有限公司2在400°F (204°C)。溶液pH值为3.5,标本暴露了30天。没有失败,没有任何腐蚀的证据。 钛是高度耐全面腐蚀和点蚀硫化物环境温度高达500°F (260°C)。硫化物尺度不形成钛,从而保持良好的传热。 氮和氨钛与纯氮反应生成表面的电影有一个黄金颜色超过1000°F (538°C)。超过1500°F (816°C),扩散的氮化钛可能导致脆化。琼斯et al。(1977)表明,钛在室温下不腐蚀液体无水氨。得到低腐蚀率在104°F (40°C)。钛也抵制气态氨。然而,在温度高于302°F (150°C),氨分解,形成氢和氮。在这种情况下,钛可以吸收氢脆化。经历的腐蚀率高钛ammonia-steam环境在428°F (220°C)被认为是与氢化有关。 钛耐氢氧化铵。优秀的抵抗是钛集中解决方案提供的NH(高达70%4沸点哦)。 氯化铵的形成规模可能导致缝隙腐蚀的2级钛沸腾温度。成绩12和7在这些条件下是完全的抵抗力。这种缝隙腐蚀行为类似于氯化钠。 液态金属钛具有良好的抵抗许多液体金属在中等温度下。在某些情况下,在较高的温度迅速溶解。它成功地在某些应用程序中使用到1650°F (899°C)。凯恩引用使用钛在熔融铝浇注喷嘴、除油船耙子和连铸钢包。然而,快速流动的熔融铝可以侵蚀和一些金属,如钛镉会导致应力腐蚀开裂。 阳极氧化和氧化治疗阳极氧化多年一直推荐的方法提高钛的耐蚀性和去除表面杂质,如嵌入式铁粒子。yabo214这是推断,由于钛的耐蚀性是由于其表面上的氧化膜形式,任何治疗,如阳极氧化,变稠这部电影将提高钛的耐蚀性。 小心实验室检测显示这可能不是真的。电影上形成钛在升高的温度下在空气中被发现有金红石结构抗酸和可以,因此,提高耐蚀性。阳极氧化,另一方面,形成水化结构抗酸要少得多。沸腾的盐酸溶液中测试并没有表现出显著差异在耐腐蚀之间的电镀和新鲜腌制的标本。阳极氧化已被证明给边际改善抗氢吸收而不是近热氧化。的确,阳极化有助于去除表面杂质,如嵌入式铁粒子。yabo214然而,过长可能需要阳极氧化时间完全移除这些粒子。yabo214表面用扫描电子显微镜检查证明,铁污染仍然存在,虽然减弱,甚至20分钟后阳极氧化。一个更有效的方法是在12% HNO泡菜3/ 1%高频环境温度5分钟之后用水冲洗。标本已知嵌入铁粒子被发现是完全免费的任何表面铁污染的扫描电子显微镜下面这个过程yabo214。 |