Tæringarform títanmálms og virkni þeirra

Tæringarhegðun: Yfirlit

Títan og málmblöndur þess sameina lágan þéttleika, mikinn sérstyrk, góða tæringarþol og hagstæða framleiðslueiginleika, sem gerir þau að ákjósanlegu byggingarefni fyrir geimferðaverkfræði. Við raunverulegar þjónustuaðstæður geta þó nokkrar mismunandi tegundir tæringar birst og hver og einn hefur mismunandi vélbúnað og mismunandi úrræði. Formin sem oftast koma fyrir eru sprungutæring, holatæring, vetnisbrot og snerting eða galvanísk tæring.

Sprungutæring, knúin áfram af stöðnuðu raflausn í eyður og samskeyti.

Pitting tæringu, hafin af staðbundnu niðurbroti óvirku filmunnar.

Vetnisbrot, sem stafar af því að vetni frásogast í málminn.

Snertitæring, sem myndast þegar títan er tengt við minna eðalmálm.

Sprungu tæring

Tæring á sprungum hefst í eyðum, hringliðamótum, þéttingarlínum eða yfirborðsgöllum þar sem ekki er hægt að endurnýja raflausnina. Stöðnuð lausnin inni í sprungunni myndar rafefnafræðilega frumu með lausu yfirborðinu utan hennar og staðbundin árás myndast í kjölfarið. Títan er mun næmari fyrir sprunguárásum í hlutlausum og súrum lausnum en í basískum. Árásin dreifist ekki yfir allt sprunguyfirborðið; það einbeitir sér á ákveðnum stöðum og getur að lokum gatað íhlutinn, þannig að staðbundin veggþynning frekar en almennt málmtap er dæmigerð bilunarmynstur.

Pitting tæringu

Pitting er sjaldgæft fyrir títan í flestum saltlausnum. Það birtist aðallega í ó-vatnskenndum miðlum og í sjóðandi, mjög þéttum klóríðlausnum. Halíðjónir í lausninni brjóta niður óvirku filmuna á títaníum yfirborðinu og þegar staðbundið niðurbrot hefur átt sér stað vex holan inn í málminn, þannig að holaopið er minna en dýpt hennar. Sumir lífrænir miðlar sem innihalda halógen geta einnig komið af stað gryfju. Í halíðlausnum krefst gryfjun á títan almennt háan styrk og hátt hitastig; í umhverfi sem inniheldur súlfíð- og klóríð- eru aðstæður sem valda gryfju sértækari og árásin er enn takmörkuð. Vegna þess að gryfjurnar eru þröngar og djúpar er auðvelt að missa af þeim í sjónrænni skoðun og eru venjulega greindar með litarefnis- eða ultrasonic aðferðum.

Vetnisbrot

Vetnisbrot, einnig kallað vetnissprunga eða vetnisskemmdir, er ein af orsökum snemma bilunar á títanblendi. Óvirka filman sem myndast á yfirborðinu nær miklum styrk og næmni fyrir vetnisbroti eykst með styrk þeirrar óvirku filmu, þannig að títan og málmblöndur þess eru viðkvæm fyrir vetnisupptöku. Vetni sem málminn frásogast fellur út sem brothættir hýdríðfasar og dregur úr sveigjanleika og bilun getur átt sér stað við álagsstig vel undir venjulegum hönnunarstyrk. Því þarf að stjórna umhverfi sem myndar vetni, svo sem bakskautsvörn, súrsýringu og mjög afoxandi sýrur, og halda vetnisinnihaldi málmblöndunnar innan forskriftar.

Snerting (galvanísk) tæringu og varnir gegn henni

Óvirka oxíðfilman á yfirborðinu færir möguleika títans í jákvæða, göfuga átt, og það er einmitt það sem gefur títan viðnám gegn árásum í súrum og vatnskenndum miðlum. Sama breyting þýðir að þegar títan er tengt öðrum málmi myndast rafefnafræðileg hringrás og snerti tæring á sér stað. Tvenns konar umhverfi kemur við sögu. Í fyrsta lagi eru bæjarvatn, saltlausnir, sjór, andrúmsloftið, saltpéturssýra og ediksýra; hér helst títan óvirkt á meðan stöðugir rafskautsgetur kadmíums, sinks og áls eru neikvæðari en títan, þannig að anodísk tæringarhraði hins tengda málms hoppar um það bil sex til sextíu. Önnur tegundin nær yfir afoxandi sýrur eins og brennisteinssýru og saltsýru, þar sem títan getur annað hvort virkað eða verið virkt; í reynd er hin tengda árás metin út frá fyrstu gerð umhverfisins. Rafskaut er almennt beitt til að byggja upp breytt lag á yfirborði undirlagsins og koma þannig í veg fyrir snertitæringu. Einangrandi þéttingar, ó-þvottavélar sem ekki eru úr málmi og að forðast stór bakskautssvæði miðað við títanskaut eru viðbótarráðstafanir.

Algengar spurningar: Tæring títanmálms

Sp.: Hvar á sér sprungutæring sér stað á títan?
Í eyðum, hringliðum, þéttingarlínum og yfirborðsgöllum þar sem raflausnin staðnar. Árás er staðbundin, líklegri í hlutlausum eða súrum lausnum en í basískum, og getur götuð vegginn.

Sp.: Er títan viðkvæmt fyrir því að gryfjast í sjó?
Pitting er sjaldgæft fyrir títan í flestum saltlausnum. Það birtist aðallega í ó-vatnskenndum miðlum og í sjóðandi, mjög þéttum klóríðlausnum við háan hita, þar sem halíðjónir brjóta niður óvirku filmuna.

Sp.: Hvað veldur vetnisbrot í títan?
Vetni sem frásogast í málminn myndar brothætta hýdríðfasa og dregur úr sveigjanleika. Næmi eykst með styrk óvirku filmunnar, þannig að súrsun, bakskautsvörn og afoxandi sýrur verður að stjórna.

Sp.: Af hverju flýtir tengt títan tæringu á kadmíum, sinki eða áli?
Vegna þess að þessir málmar hafa stöðuga rafskautsgetu neikvæðari en títan. Títan helst óvirkt og virkar sem bakskaut, þannig að rafskautsupplausnarhraði hins tengda málms eykst um það bil sex til sextíu sinnum.

Sp.: Hvernig er hægt að koma í veg fyrir tæringu í snertingu?
Með því að anodisera títaníumyfirborðið til að mynda breytt lag, með því að einangra samskeytin með ó-málmskífum eða þéttingum og með því að forðast óhagstæð svæðishlutföll milli bakskauts- og rafskautshluta.

Sp.: Hvaða umhverfi er mest árásargjarnt fyrir títan?
Stöðnuð hlutlaus eða súr klóríð fyrir sprunguárás, sjóðandi óblandaðri klóríð fyrir gryfju og vetni-myndandi eða mjög afoxandi efni fyrir stökkleika og almenna árás.