Коррозионная стойкость-Титан 2-й степени 1-й степени

Является ли коррозионная стойкость титана класса 2 выше, чем у титана класса 1?

Да, коррозионная стойкостьТитан класса 2 (UNS R50400)обычно превосходитТитан класса 1 (UNS R50250)в большинстве сервисных сред, хотя разница кроется в их химическом составе и микроструктурных свойствах. Ниже представлен подробный технический анализ:

1. Фонд химического состава

И класс 1, и класс 2 представляют собой нелегированный титан (технически чистый титан, CP Ti), ключевое отличие которого заключается всодержание кислорода-важнейший фактор, влияющий как на механическую прочность, так и на коррозионную стойкость:

Оценка	Содержание кислорода (макс.)	Содержание железа (макс.)	Другие примеси
1 класс	0.18%	0.20%	Меньше или равно 0,30% (всего)
2 класс	0.25%	0.30%	Меньше или равно 0,40% (всего)

Степень 2 содержит немного больше кислорода и железа, что повышает еепассивная стабильность пленки-плотный, липкий слой TiO₂, который самопроизвольно образуется на титановых поверхностях и действует как барьер против коррозии.

2. Сравнение характеристик коррозионной стойкости

Превосходство 2-го класса наиболее очевидно в следующих сценариях:

а. Общая коррозионная стойкость

Оба сорта демонстрируют превосходную устойчивость к нейтральным/слабокислотным/основным растворам (например, пресной воде, морской воде, органическим кислотам, таким как уксусная кислота). Однако более толстая и более стабильная пассивная пленка класса 2 обеспечивает лучшую долговременную-защиту от равномерной коррозии, особенно в средах с умеренными окислителями (например, разбавленные хлориды, серная кислота низкой-концентрации).

Данные о скорости коррозии (ASTM G31, испытание на погружение в соленую воду):

1 степень: ~0,002 мм/год.

Степень 2: ~0,001 мм/год.

Более низкая скорость коррозии степени 2 указывает на превосходную -долговечность.

б. Устойчивость к точечной и щелевой коррозии

Питтинговая коррозия (распространенная в средах,-богатых хлоридами, таких как морская вода или рассолы), устойчива к обоим классам, но более высокое содержание кислорода в классе 2 повышает устойчивость пассивной пленки к местному разрушению. Егопиттинговый потенциал (Eₚ)примерно на 200 мВ выше, чем класс 1 (измерено с помощью потенциодинамических испытаний на поляризацию согласно ASTM G5), что означает, что для возникновения точечной коррозии требуется более окислительная среда.

Щелевая коррозия (риск в узких зазорах или болтовых соединениях) также лучше контролируется в классе 2, поскольку ее пассивная пленка менее склонна к разрушению в щелевой среде с застойными электролитами.

в. Устойчивость к коррозионному растрескиванию под напряжением (SCC)

Обе марки обладают высокой устойчивостью к SCC в большинстве сред, включая хлориды, сероводород и щелочные растворы. Однако немного более высокая прочность класса 2 (предел текучести: 275 МПа по сравнению с 170 МПа класса 1) обеспечивает немного лучшую устойчивость к SCC при механическом воздействии, поскольку материал менее подвержен пластической деформации, которая может поставить под угрозу пассивную пленку.

д. Ограничения (когда разница незначительна)

В средах с высокой восстановительной способностью (например, концентрированная соляная кислота, плавиковая кислота) или сильных окислительных средах (например, концентрированная азотная кислота > 60%) обе марки подвержены коррозии, а разница в содержании кислорода мало влияет.-Вместо них требуются титановые сплавы (например, Grade 5 Ti-6Al-4V) или специальные материалы (например, тантал).

В сверх-чистых средах (например, деионизированная вода, химикаты высокой-чистоты) коррозионная стойкость классов 1 и 2 практически одинакова, поскольку отсутствие загрязнений сводит к минимуму пассивное разрушение пленки.

info-450-446 info-449-446

info-449-446 info-447-442

3. Практические последствия для приложений

Превосходная коррозионная стойкость класса 2 в сочетании с более высокой прочностью делает его предпочтительным выбором для:

Морские компоненты (корпусные крепления, теплообменники, трубопроводы забортной воды)

Химическое технологическое оборудование (реакторы, клапаны, арматура для работы с агрессивными жидкостями)

Медицинские устройства (имплантаты, хирургические инструменты,-где биосовместимость и устойчивость к коррозии имеют решающее значение)

Компоненты аэрокосмической отрасли (гидравлические системы, топливопроводы)

Класс 1, хотя и несколько менее устойчив к коррозии-, часто используется в:

Ультра-тонкие листы или фольга (из-за более высокой пластичности)

Применения с низкими-нагрузками в мягких условиях (например, пищевое оборудование, трубопроводы пресной воды)

Области применения, требующие максимальной формуемости (например, глубокая вытяжка, сложное изготовление)

4. Справочник стандартов

ASTM B265 (Стандартные спецификации для листов, полос и пластин из титана и титановых сплавов): прямо отмечает, что класс 2 обеспечивает «повышенную коррозионную стойкость по сравнению с классом 1 в умеренно агрессивных средах».

ISO 5832-2 (Титан и титановые сплавы-Деформируемые изделия): классифицирует класс 2 как «сорт общего назначения с улучшенной коррозионной стойкостью и прочностью по сравнению с классом 1».

Заключение

Таким образом, титан Grade 2 обеспечиваетпревосходная коррозионная стойкостьдо класса 1 в большинстве практических сред, особенно в тех, которые содержат хлориды, умеренные окислители или длительное-воздействие агрессивных жидкостей. Разница связана с более высоким содержанием кислорода в классе 2, что укрепляет его пассивную пленку и повышает устойчивость к равномерной коррозии, точечной и щелевой коррозии. Хотя в сверхчистых или крайне экстремальных средах зазор минимален, класс 2 является более надежным выбором для применений, где коррозионная стойкость является основным требованием.