Je li otpornost na koroziju titana 2. stupnja bolja od 1. stupnja?
1. Temelj kemijskog sastava
2. Usporedba performansi otpornosti na koroziju
a. Opća otpornost na koroziju
Oba stupnja pokazuju izvrsnu otpornost na neutralne/slabo kisele/bazne otopine (npr. slatka voda, morska voda, organske kiseline poput octene kiseline). Međutim, deblji i stabilniji pasivni film stupnja 2 pruža bolju dugoročnu-zaštitu od ravnomjerne korozije, posebno u okruženjima s umjerenim oksidirajućim sredstvima (npr. razrijeđeni kloridi, niska-koncentracija sumporne kiseline).
Podaci o brzini korozije (ASTM G31, ispitivanje uranjanjem u slanu vodu):
Stupanj 1: ~0,002 mm/god
Stupanj 2: ~0,001 mm/god
Niža stopa korozije 2. stupnja ukazuje na superiornu dugoročnu-trajnost.
b. Otpornost na rupičastu i pukotinsku koroziju
Jamičasta korozija (česta u sredinama bogatim-kloridima poput morske vode ili slane vode) otporna je na oba stupnja, ali viši sadržaj kisika u stupnju 2 poboljšava otpornost pasivnog filma na lokalno propadanje. Njegovopotencijal pitinga (Eₚ)je ~200 mV viši od stupnja 1 (mjereno putem potenciodinamičkih polarizacijskih testova prema ASTM G5), što znači da zahtijeva više oksidirajuće okruženje za iniciranje pitinga.
Korozija u pukotinama (rizik u tijesnim razmacima ili vijčanim spojevima) na sličan je način bolje kontrolirana u stupnju 2, budući da je njegov pasivni film manje sklon degradaciji u sredinama s pukotinama s ustajalim elektrolitima.
c. Otpornost na korozijsko pucanje (SCC).
Oba razreda su vrlo otporna na SCC u većini okruženja, uključujući klorid, sumporovodik i kaustične otopine. Međutim, malo veća čvrstoća stupnja 2 (granica razvlačenja: 275 MPa naspram 170 MPa razreda 1) pruža neznatno bolju otpornost na SCC kada je pod mehaničkim opterećenjem, jer je materijal manje osjetljiv na plastičnu deformaciju koja može ugroziti pasivni film.
d. Ograničenja (gdje je razlika zanemariva)
U visoko reducirajućim okruženjima (npr. koncentrirana klorovodična kiselina, fluorovodična kiselina) ili jakim oksidirajućim okruženjima (npr. koncentrirana dušična kiselina > 60%), oba stupnja će korodirati, a razlika u sadržaju kisika ima mali utjecaj-umjesto njih potrebne su legure titana (npr. stupanj 5 Ti-6Al-4V) ili posebni materijali (npr. tantal).
U ultra-čistim okruženjima (npr. deionizirana voda,-kemikalije visoke čistoće), otpornost na koroziju 1. i 2. stupnja gotovo je identična, budući da nedostatak onečišćenja smanjuje degradaciju pasivnog filma.
3. Praktične implikacije za aplikacije
Brodske komponente (pričvršćivači trupa, izmjenjivači topline, cjevovodi za morsku vodu)
Oprema za kemijsku obradu (reaktori, ventili, armature za rukovanje korozivnim tekućinama)
Medicinski uređaji (implantati, kirurški instrumenti-gdje su biokompatibilnost i otpornost na koroziju ključni)
Zrakoplovne komponente (hidraulički sustavi, vodovi za gorivo)
Ultra{0}}tanke ploče ili folije (zbog veće duktilnosti)
Primjene s-niskim stresom u blagim okruženjima (npr. oprema za preradu hrane, cjevovod za slatku vodu)
Primjene koje zahtijevaju maksimalnu mogućnost oblikovanja (npr. duboko izvlačenje, složene izrade)
4. Referenca standarda
ASTM B265 (Standardna specifikacija za limove, trake i ploče od titana i legura titana): izričito napominje da stupanj 2 nudi "povećanu otpornost na koroziju u usporedbi s stupnjem 1 u umjereno agresivnim okruženjima."
ISO 5832-2 (Titan i legure titana-Kovani proizvodi): Klasificira stupanj 2 kao "razred opće namjene s poboljšanom otpornošću na koroziju i čvrstoćom u odnosu na stupanj 1."
