1. Resistência à corrosão do titânio em meios químicos
1. Ácido nítrico
O ácido nítrico é um ácido oxidante. O titânio mantém uma densa película de óxido em sua superfície em ácido nítrico. Portanto, o titânio tem excelente resistência à corrosão em ácido nítrico. A taxa de corrosão do titânio aumenta com o aumento da temperatura da solução de ácido nítrico. Quando a temperatura está entre 190 e 240 graus e a concentração está entre 20% e 70%, sua taxa de corrosão pode atingir até 10 mm/a. No entanto, adicionar uma pequena quantidade de compostos contendo silício à solução de ácido nítrico pode inibir a corrosão do ácido nítrico de alta temperatura no titânio; por exemplo, após adicionar óleo de silicone a uma solução de ácido nítrico de alta temperatura a 40%, a taxa de corrosão pode ser reduzida a quase zero. Também há dados de que abaixo de 500 graus, o titânio tem um alto grau de resistência à corrosão em solução de ácido nítrico de 40% a 80% e vapor. Na vaporização de ácido nítrico, quando o teor de dióxido de nitrogênio é superior a 2%, o teor insuficiente de água causa uma forte reação exotérmica, resultando em uma explosão.
2. Ácido sulfúrico
O ácido sulfúrico é um ácido redutor forte. O titânio tem uma certa resistência à corrosão em soluções de ácido sulfúrico de baixa temperatura e baixa concentração. A 0 graus, ele pode resistir à corrosão do ácido sulfúrico com uma concentração de até 20%. À medida que a concentração do ácido e a temperatura aumentam, a taxa de corrosão aumenta. Portanto, o titânio tem baixa estabilidade em ácido sulfúrico. Mesmo em temperatura ambiente com oxigênio dissolvido, o titânio só pode resistir à corrosão de 5% de ácido sulfúrico. A 100 graus, o titânio só pode resistir à corrosão de 0,2% de ácido sulfúrico. O cloro tem um efeito inibitório na corrosão do titânio em ácido sulfúrico, mas a 90 graus e uma concentração de ácido sulfúrico de 50%, o cloro acelera a corrosão do titânio e até causa incêndio. A resistência à corrosão do titânio em ácido sulfúrico pode ser melhorada pela introdução de ar, nitrogênio ou adição de oxidantes e íons de metais pesados de alta valência na solução. Portanto, o titânio tem pouco valor prático em ácido sulfúrico.
3. Solução alcalina
O titânio tem boa resistência à corrosão na maioria das soluções alcalinas. A taxa de corrosão aumenta com a concentração e a temperatura da solução. Quando oxigênio, amônia ou dióxido de carbono estão presentes na solução alcalina, a corrosão do titânio será acelerada. Na solução alcalina contendo óxido de hidrogênio, a resistência à corrosão do titânio é muito baixa. No entanto, a resistência à corrosão na solução de hidróxido de sódio é melhor do que a do hidróxido de potássio, e tem forte resistência à corrosão mesmo em solução de hidróxido de sódio de alta temperatura e alta concentração. Por exemplo, a taxa de corrosão do titânio em solução de hidróxido de sódio a 73% a 130 graus é de apenas 0,18 mm/a. O titânio é diferente de outros metais, pois não produzirá rachaduras por corrosão sob tensão na solução de hidróxido de sódio, mas a exposição a longo prazo pode produzir fragilização por hidrogênio. Portanto, a temperatura de uso do titânio em soda cáustica e outras soluções alcalinas deve ser menor ou igual a 93,33 graus.
4. Cloro
A estabilidade do titânio em cloro depende do teor de água no cloro. No entanto, ele não é resistente à corrosão em cloro seco e há risco de causar combustão. Portanto, os materiais de titânio devem manter um certo teor de água quando usados em cloro. O teor de água necessário para manter o titânio passivado em cloro está relacionado a fatores como pressão, vazão e temperatura do cloro.
5. Mídia orgânica
O titânio tem alta resistência à corrosão em gasolina, tolueno, fenol, formaldeído, tricloroetano, ácido acético, ácido cítrico, ácido monocloroacético, etc. No ponto de ebulição e sem inflação, o titânio será severamente corroído em ácido fórmico abaixo de 25%. Em soluções contendo anidrido acético, o titânio não só será severamente corroído em geral, mas também produzirá corrosão por pites. Para muitos meios orgânicos complexos encontrados em processos de síntese orgânica, como na produção de óxido de propileno, fenol, acetona, ácido cloroacético e outros meios químicos, o titânio tem melhor resistência à corrosão do que o aço inoxidável e outros materiais estruturais.
2. Várias características de corrosão local do titânio
6. Corrosão por frestas O titânio tem uma resistência particularmente forte à corrosão por frestas, e a corrosão por frestas ocorre apenas em alguns meios químicos. A corrosão por frestas do titânio está intimamente relacionada à temperatura, concentração de cloreto, valor de pH e tamanho da fresta. De acordo com informações relevantes, a corrosão por frestas tende a ocorrer quando a temperatura do cloro úmido está acima de 85 graus. Por exemplo, algumas fábricas usam uma torre compactada para resfriar diretamente o gás cloro úmido a 65-70 graus antes de entrar no resfriador de titânio para melhorar a resistência à corrosão por frestas, e o efeito também é significativo. A prática provou que diminuir a temperatura é uma das maneiras eficazes de prevenir a corrosão por frestas. A corrosão por frestas do titânio também ocorreu em solução de cloreto de sódio de alta temperatura. Em suma, para peças e componentes propensos à corrosão por frestas, como superfícies de vedação, juntas de expansão entre chapas e tubos, trocadores de calor de placas, peças de contato entre placas de torre e corpos de torre e fixadores em torres, ligas de titânio como Ti-0.2Pd devem ser usadas. Lacunas e áreas estagnadas devem ser evitadas durante o projeto. Por exemplo, fixadores em torres devem ser conectados o mínimo possível com parafusos. A junta de expansão e a estrutura de soldagem de vedação de chapas e tubos são melhores do que juntas de expansão simples. Para superfícies de vedação de flange, almofadas de amianto não devem ser usadas, e almofadas de amianto envoltas em filme de politetrafluoroetileno devem ser usadas.
7. Corrosão de alta temperatura
A resistência à corrosão em alta temperatura do titânio depende das características do meio e do desempenho de sua própria película de óxido de superfície. O titânio pode ser usado como um material estrutural até 426 graus no ar ou em atmosferas oxidantes, mas em torno de 250 graus, o titânio começa a absorver hidrogênio significativamente. Em uma atmosfera completamente de hidrogênio, quando a temperatura sobe para acima de 316 graus, o titânio absorve hidrogênio e se torna quebradiço. Portanto, sem testes extensivos, o titânio não deve ser usado em equipamentos químicos com temperatura acima de 330 graus. Considerando a absorção de hidrogênio e as propriedades mecânicas, a temperatura operacional de vasos de pressão totalmente de titânio não deve exceder 250 graus, e o limite superior da temperatura operacional de tubos de titânio para trocadores de calor é de cerca de 316 graus.
8. Corrosão sob tensão
Exceto por alguns meios individuais, o titânio puro industrial tem excelente resistência à corrosão sob tensão, e o fenômeno de danos ao equipamento de titânio devido à corrosão sob tensão ainda é raro. O titânio passivo industrial só produz corrosão sob tensão em meios como ácido nítrico fumegante, certas soluções de metanol ou certas soluções de ácido clorídrico, hipocloritos de alta temperatura, sais fundidos a uma temperatura de 300-450 graus ou atmosferas contendo NaCl, dissulfeto de carbono, n-hexano e cloro seco. A tendência do titânio à corrosão sob tensão em ácido nítrico aumenta gradualmente com o aumento do teor de NO2 e a diminuição do teor de água. A tendência à corrosão sob tensão do titânio atinge seu máximo em ácido nítrico anidro contendo 20% de NO2 livre. Quando o ácido nítrico concentrado contém mais de 6.{{10}}% de NO2 e menos de 0,7% de H2O, o titânio puro industrial também sofrerá corrosão sob tensão, mesmo em temperatura ambiente. Corrosão sob tensão grave e explosões ocorreram em meu país quando equipamentos de titânio foram usados em ácido nítrico concentrado a 98%. O titânio puro industrial é sensível à corrosão sob tensão em solução de ácido clorídrico a 10%, e o titânio produz corrosão sob tensão em solução de ácido clorídrico a 0,4% mais metanol. Em resumo, embora o titânio tenha danos por corrosão sob tensão em alguns meios especiais, em comparação com outros metais, o titânio tem boa resistência à corrosão sob tensão; o titânio tem forte resistência à corrosão em ácidos e álcalis, e pode formar uma película de óxido em ácidos e álcalis, mas também é condicional. Espero que seja útil para você ao usar nossos materiais.
