Is de corrosieweerstand van titanium van klasse 2 superieur aan klasse 1?
1. Stichting Chemische Samenstelling
2. Vergelijking van prestaties op het gebied van corrosiebestendigheid
A. Algemene corrosiebestendigheid
Beide kwaliteiten vertonen een uitstekende weerstand tegen neutrale/zwakzure/basische oplossingen (bijv. zoetwater, zeewater, organische zuren zoals azijnzuur). De dikkere en stabielere passieve film van klasse 2 biedt echter een betere bescherming op lange termijn tegen uniforme corrosie, vooral in omgevingen met matige oxidatiemiddelen (bijvoorbeeld verdunde chloriden, laag-zwavelzuur).
Gegevens over corrosiesnelheid (ASTM G31, onderdompelingstest in zout water):
Graad 1: ~0,002 mm/jaar
Graad 2: ~0,001 mm/jaar
De lagere corrosiesnelheid van klasse 2 duidt op een superieure duurzaamheid op lange- termijn.
B. Weerstand tegen putcorrosie en spleetcorrosie
Putcorrosie (gebruikelijk in chloride-rijke omgevingen zoals zeewater of pekel) wordt door beide kwaliteiten weerstaan, maar het hogere zuurstofgehalte van klasse 2 verbetert de weerstand van de passieve film tegen lokale afbraak. Zijnputpotentieel (Eₚ)is ~200 mV hoger dan klasse 1 (gemeten via potentiodynamische polarisatietests volgens ASTM G5), wat betekent dat er een meer oxiderende omgeving nodig is om putjes te veroorzaken.
Spleetcorrosie (een risico bij krappe openingen of boutverbindingen) wordt eveneens beter onder controle gehouden in klasse 2, omdat de passieve film minder gevoelig is voor degradatie in spleetomgevingen met stagnerende elektrolyten.
C. Weerstand tegen spanningscorrosiescheuren (SCC).
Beide kwaliteiten zijn zeer goed bestand tegen SCC in de meeste omgevingen, inclusief chloride, waterstofsulfide en bijtende oplossingen. De iets hogere sterkte van klasse 2 (vloeigrens: 275 MPa versus 170 MPa van klasse 1) biedt echter een marginaal betere weerstand tegen SCC onder mechanische belasting, omdat het materiaal minder gevoelig is voor plastische vervorming die de passieve film in gevaar kan brengen.
D. Beperkingen (waar het verschil verwaarloosbaar is)
In sterk reducerende omgevingen (bijv. geconcentreerd zoutzuur, fluorwaterstofzuur) of sterk oxiderende omgevingen (bijv. geconcentreerd salpeterzuur > 60%) zullen beide kwaliteiten corroderen, en het verschil in zuurstofgehalte heeft weinig invloed.-Titaniumlegeringen (bijv. klasse 5 Ti-6Al-4V) of speciale materialen (bijv. tantaal) zijn in plaats daarvan vereist.
In ultra-zuivere omgevingen (bijvoorbeeld gedeïoniseerd water, hoog-zuivere chemicaliën) is de corrosieweerstand van klasse 1 en klasse 2 vrijwel identiek, omdat het gebrek aan verontreinigingen de passieve filmdegradatie minimaliseert.
3. Praktische implicaties voor toepassingen
Maritieme componenten (rompbevestigingsmiddelen, warmtewisselaars, zeewaterpijpleidingen)
Chemische verwerkingsapparatuur (reactoren, kleppen, fittingen die corrosieve vloeistoffen verwerken)
Medische apparaten (implantaten, chirurgische instrumenten-waar biocompatibiliteit en corrosieweerstand van cruciaal belang zijn)
Lucht- en ruimtevaartcomponenten (hydraulische systemen, brandstofleidingen)
Ultra-dunne platen of folies (vanwege de hogere ductiliteit)
Toepassingen met weinig-stress in milde omgevingen (bijvoorbeeld voedselverwerkingsapparatuur, zoetwaterpijpleidingen)
Toepassingen die maximale vervormbaarheid vereisen (bijv. dieptrekken, complexe fabricages)
4. Normenreferentie
ASTM B265 (standaardspecificatie voor platen, strippen en platen van titanium en titaniumlegeringen): Er wordt expliciet vermeld dat klasse 2 "verbeterde corrosieweerstand biedt in vergelijking met klasse 1 in matig agressieve omgevingen."
ISO 5832-2 (titanium en titaniumlegeringen-Gesmeedde producten): Classificeert klasse 2 als een kwaliteit voor algemeen gebruik met verbeterde corrosieweerstand en sterkte ten opzichte van klasse 1.
