Resistenza alla corrosione del titanio

Resistenza alla corrosione del titanio

Titanio, l'elemento più abbondante di quarto nella crosta terrestre, è un metallo reattivo e quindi ha proprietà della corrosione eccellente. Viene utilizzato per una vasta gamma di applicazioni ingegneristiche, in particolare nel settore aerospaziale, ma costi elevati significa ha spesso limitato al solo componenti di altissima qualità. Come con la maggior parte dei metalli, tuttavia, titanio non presenta resistenza alla corrosione perfetto e si degrada sotto le giuste condizioni.

Corrosione generale superficie

Titanio, come la maggior parte dei metalli, è protetto da un ambiente corrosivo da una sottile pellicola "passiva" sulla sua superficie. Questo si forma quando il metallo reagisce con l'ossigeno e formato uno strato di biossido di titanio, fornendo una barriera fisica tra il titanio e l'ambiente corrosivo. Perché il titanio è così reattivo, questo film è estremamente forte, rendendo la resistenza alla corrosione generale molto elevata. Tuttavia, se il metallo viene inserito in un ambiente ricco di cloruro il film passivo sarà gravemente degradato e corrosione superficiale può aver luogo.

Corrosione localizzata

Corrosione localizzata che si concentra in una determinata area può verificarsi a causa della rottura localizzata del film passivo, o a causa di un difetto sulla superficie, come un graffio, o in casi estremi anche polvere. Mentre il titanio ha una forte pellicola passiva per evitare la corrosione, a temperature elevate (superiori a 70 gradi Celsius) può diventare particolarmente suscettibile alla corrosione localizzata dove forma pozzi o fessure.

Corrosione galvanica

Come due metalli corrodono quando in contatto con l'altro dipende in gran parte loro reattività. In generale il metallo più nobile (meno reattivo) vedrà un tasso di corrosione aumentata a causa del contatto; il più reattivo vedrà una velocità di corrosione ridotta. Come uno degli elementi metallici più reattivi, titanio reagisce raramente con altri metalli per corrodere; l'eccezione è quando è in stretto contatto con grafite, oro o platino.

Tensocorrosione

Questo è il risultato della combinazione di un ambiente corrosivo e sottolinea incorporato nel materiale. Queste sollecitazioni più spesso derivano da processi come la saldatura o il taglio di produzione, e quindi la suscettibilità di titanio alla tensocorrosione (SCC) è in gran parte dipende dalla sua fabbricazione. Un fenomeno chiamato infragilimento da idrogeno conduce alla conclusione che gli ambienti ricchi di idrogeno possono condurre al titanio diventando più fragili e a rischio di SCC.

Effetto di leganti

Titanio di miscelazione con altri elementi è uno dei modi più efficaci per migliorare la sua resistenza alla corrosione. Con l'aggiunta di piccole quantità di elementi molto reattivi quali Palladio, la resistenza del film passivo possa essere rafforzata e la temperatura critica alla quale può verificarsi corrosione localizzata è aumentata sostanzialmente. Accoppiato con il altissima resistenza di titanio puro e durezza, tali leghe sono materiali molto versatili.