Legure titana, sastavljene od titanijuma kao osnovnog metala zajedno sa drugim elementima, nude brojne prednosti kao što su niska gustina, visok odnos čvrstoće i težine, odlična otpornost na koroziju i povoljna svojstva obrade. Ovi atributi čine legure titana idealnim izborom za kosmičke konstrukcijske materijale. U stvarnim proizvodnim okruženjima, različite vrste korozije mogu se pojaviti u legurama titanijuma, svaka sa svojim različitim oblicima i osnovnim mehanizmima. Ovaj članak daje sveobuhvatan pregled oblika i mehanizama korozije povezanih s titanijumskim legurama, naglašavajući njihov značaj i implikacije.
Pukotina korozija
Korozija na pukotinama nastaje na pukotinama ili defektima metalnih komponenti kada elektrolit formira stagnirajuću mikrookruženje, što rezultira lokaliziranom korozijom. U neutralnim i kiselim otopinama, vjerojatnost kontaktne korozije u pukotinama legure titana znatno je veća nego u alkalnim otopinama. Međutim, kontaktna korozija ne utječe na cijelu površinu pukotina, ali na kraju dovodi do lokaliziranog oštećenja perforacije.
Pitting Corrosion
Titan u većini otopina soli pokazuje odličnu otpornost na koroziju. Međutim, pitting korozija je sklonija pojavljivanju u nevodenim otopinama i kipućim koncentriranim otopinama klorida. U takvim okruženjima, halogenidni joni napadaju pasivni film na površini titanijuma, što dovodi do lokalizovanog udubljenja sa prečnikom jamica manjim od njihove dubine. Određeni organski mediji također mogu izazvati pitting koroziju na legurama titanijuma u rastvorima halida. Pitting korozija u legurama titanijuma se obično javlja u uslovima visoke koncentracije i visoke temperature. Dodatno, potrebni su specifični uslovi i ograničenja za piting u sulfidnim i hloridnim sredinama.
Vodikova krhkost
Vodonično krhkost (HE), također poznato kao pucanje uzrokovano vodonikom ili oštećenje vodonikom, jedan je od mehanizama kvara u ranoj fazi u legurama titanijuma. Pasivni oksidni film na površini titanijuma i njegovih legura ima visoku čvrstoću, a osetljivost na krtost vodikom raste sa povećanjem čvrstoće. Stoga je vodonično krhkost pasivnog filma na legurama titana vrlo osjetljiva.
Galvanska korozija
Pasivni oksidni film na površini titanijuma potiče pozitivan pomak u potencijalu elektrode titanijuma, povećavajući njegovu otpornost na kiselinu i vodu. Međutim, relativno visok potencijal titanijumskih legura može stvoriti elektrohemijski krug sa drugim metalima u kontaktu, što dovodi do galvanske korozije. Legure titana su sklone galvanskoj koroziji u dvije vrste medija: prvi tip uključuje vodu iz slavine, otopine soli, morsku vodu, atmosferu, dušičnu kiselinu, octenu kiselinu itd., gdje je stabilan elektrodni potencijal Cd, Zn i Al veći negativan u odnosu na Ti, što rezultira značajnim povećanjem (6-60 puta) u stopi anodne korozije. Drugi tip uključuje H2SO4, HCl, itd., gdje Ti može biti u pasiviranom ili aktiviranom stanju. Međutim, uobičajeno uočena galvanska korozija tokom kontakta obično se javlja u prvoj vrsti korozivnih medija. Anodizirajući tretmani se obično koriste za formiranje modificiranih slojeva na površini podloge, inhibirajući galvansku koroziju.
Razumijevanje različitih oblika korozije i njihovih mehanizama u titanijumskim legurama je ključno za projektovanje materijala i struktura otpornih na koroziju. Korozija pukotina, korozija udubljenja, krhkost vodonika i galvanska korozija su istaknuti oblici korozije koji mogu uticati na performanse i integritet titanijumskih legura u različitim okruženjima.
