Kakisan titanium dan aloi titanium

Hakisan seragam berlaku pada permukaan sampel atau bahan kerja titanium, membentuk lapisan produk kakisan dengan ketebalan seragam yang melekat rapat pada permukaan titanium dan secara amnya tidak mengembang ke dalam dari semasa ke semasa, tetapi terdapat pengecualian. Dalam kebanyakan media menghakis, prestasi kakisan titanium adalah sama baik atau lebih baik daripada logam lain dengan salutan pelindung, seperti aluminium. Kakisan titanium biasanya bersifat elektrolitik, jadi terdapat hubungan tertentu antara kakisan dan potensi elektrod dan arus elektrodinamik. Polarisasi anodik dan katodik juga mempunyai pengaruh yang kuat terhadap mekanisme dan kadar kakisan. Potensi elektrik titanium bergantung pada sifat penebat filem oksida. Oleh itu, ciri-ciri filem oksida permukaan titanium memainkan peranan yang menentukan dalam rintangan kakisannya. Sebarang faktor yang boleh meningkatkan ketumpatan, ketebalan, dan sifat penebat filem oksida akan membantu meningkatkan rintangan kakisan. Sebaliknya, sebarang faktor yang mengurangkan keupayaan perlindungan berkesan filem oksida, sama ada mekanikal atau kimia, akan menyebabkan rintangan kakisan titanium menurun secara mendadak.

Dalam kebanyakan kes kakisan titanium bersifat setempat, dengan tahap kakisan pada satu titik adalah berbeza dengan ketara daripada tahap kakisan pada titik lain. Kakisan celah, kakisan rongga, rekahan kakisan tegasan, dll. semuanya adalah kakisan setempat. Kakisan celah biasanya berlaku di antara bebibir atau lipatan dan di antara celah berhampiran binaan. Ini tidak akan berlaku jika jurang terlalu kecil atau terlalu besar. Kakisan peronggaan adalah sejenis kakisan yang berlaku pada bukaan. Kakisan jenis ini boleh berlaku dengan mudah dengan kehadiran CI-, Br-, I-plasma. Keretakan kakisan tegasan ialah sejenis kakisan yang berlaku pada bahan kerja atau spesimen di bawah tindakan gabungan tegasan tegangan dan persekitaran menghakis.

Bentuk kakisan sampel atau bahan kerja dalam media pengaliran menghakis dipercepatkan oleh tindakan mekanikal bendalir, kerana bendalir boleh menghilangkan sebahagian atau semua produk kakisan, mendedahkan permukaan baru, dan mempercepatkan kakisan.

Kakisan sentuhan logam yang tidak serupa juga dipanggil kakisan galvanik. Dalam persekitaran yang menghakis, meletakkan dua komponen logam atau struktur dengan potensi elektrik yang berbeza. Jika berlaku pintasan elektrik, logam dengan potensi yang lebih rendah akan terhakis.

Sedut H2 atau H2 Rangup

Dalam keadaan biasa, aloi titanium dan titanium sentiasa mengandungi H2. Jika H2 diekstrak daripada bahan, hidrida rapuh akan terbentuk apabila jumlah yang diekstrak melebihi had larutan pepejal, yang membawa kepada pereputan hidrogen.

Dalam kebanyakan kes, kakisan titanium dan aloi titanium adalah setempat, dan tahap kakisan pada satu titik adalah sangat berbeza daripada tahap kakisan pada titik lain. Oleh itu, penilaian kuantitatif kakisan hanya boleh berdasarkan sejumlah besar bahan statistik dan bukannya keputusan beberapa sampel. Satu lagi isu serius dalam menilai kakisan ialah perkara yang perlu digunakan sebagai piawai. Kehilangan jisim jarang digunakan, dan tahap kakisan kebanyakannya dinilai berdasarkan kehilangan kekuatan, perubahan dalam rupa permukaan, atau perforasi. Secara umumnya, aloi titanium dan titanium terhakis dengan perlahan. Melainkan anda benar-benar tidak layak untuk keadaan tersebut. Untuk menilai prestasi titanium dengan betul, ujian sering dijalankan selama berpuluh-puluh hari atau bahkan bertahun-tahun. Dalam banyak kes, aloi titanium dan titanium terhakis dengan cepat pada mulanya, kemudian perlahan, dan akhirnya hanya kakisan lemah sering berlaku. Tetapi dalam beberapa kes, aloi titanium akan mengalami perubahan selepas satu tempoh masa, dan struktur dan sifat akan berubah secara mendadak. Oleh itu, ujian penggunaan jangka pendek tidak boleh dipercayai sepenuhnya. Terdapat banyak kaedah ujian pantas, tetapi secara amnya, semakin cepat ujian, semakin kurang boleh dipercayai hasilnya.

Titanium adalah salah satu logam yang sangat tidak stabil secara termodinamik. Keupayaan elektrod piawainya ialah {{0}}.63V. Permukaan sentiasa ditutup dengan filem TiO2 yang nipis dan padat. Oleh itu, potensi kestabilan titanium dan aloi titanium cenderung positif. Sebagai contoh, potensi stabil titanium dalam air laut pada 25 darjah adalah kira-kira 0.09V. Potensi elektrod kebanyakannya dikira berdasarkan data termodinamik. Disebabkan oleh sumber data yang berbeza, data yang berbeza mungkin muncul, yang merupakan perkara biasa.

Sentiasa terdapat filem oksida nipis pada permukaan aloi titanium dan titanium, yang dijana secara semula jadi di udara. Rintangan kakisan yang sangat baik datang daripada lekatan yang stabil, kuat dan filem oksida pelindung yang baik yang sentiasa wujud pada permukaannya. Rintangan kakisan filem pelindung dinyatakan dengan nisbah P/B. Hanya apabila nilai P/B lebih besar daripada 1, ia mempunyai kesan perlindungan. Jika tidak, rintangan kakisan akan menjadi rendah, tetapi ia tidak boleh melebihi 2.5. Jika ia lebih besar daripada nilai ini, tegasan mampatan dalam filem oksida meningkat, yang boleh menyebabkan filem oksida pecah dan mengurangkan rintangan kakisan. Nilai optimum ialah 1~2.5.

Titanium akan segera membentuk filem oksida di atmosfera atau larutan akueus. Ketebalan filem yang terbentuk di atmosfera pada suhu bilik ialah 1.2nm~1.6nm, dan berkembang mengikut masa. Ia akan meningkat kepada 5nm selepas 70 hari dan boleh menebal kepada 8nm~9nm selepas 545 hari. . Keadaan pengoksidaan yang menguatkan secara buatan, seperti pemanasan, menambah oksidan atau anodisasi, boleh mempercepatkan pengoksidaan, meningkatkan ketebalan filem dan meningkatkan rintangan kakisan.

Filem oksida pada permukaan aloi titanium dan titanium biasanya bukan satu struktur, dan komposisi dan strukturnya berkaitan dengan keadaan pembentukan. Biasanya, antara muka antara filem oksida dan persekitaran adalah terutamanya TiO2, manakala antara muka antara filem oksida dan logam mungkin terutamanya TiO2, dengan lapisan peralihan keadaan valens yang berbeza atau oksida bukan stoikiometrik di tengah. Ini bermakna filem oksida permukaan titanium dan aloi titanium mempunyai struktur berbilang lapisan yang kompleks. Bagi proses pembentukannya, ia tidak boleh difahami sebagai tindak balas langsung antara Ti dan O2. Beberapa penyelidik telah mencadangkan pelbagai mekanisme pembentukan. Sarjana Rusia percaya bahawa hidrida dijana terlebih dahulu, dan kemudian filem oksida tulen terbentuk pada hidrida.