La resistència a la corrosió del titani de grau 2 és superior a la de grau 1?
1. Fundació de composició química
2. Comparació de rendiment de resistència a la corrosió
a. Resistència general a la corrosió
Tots dos graus presenten una excel·lent resistència a solucions neutres/dèbilment àcides/bàsiques (per exemple, aigua dolça, aigua de mar, àcids orgànics com l'àcid acètic). Tanmateix, la pel·lícula passiva més gruixuda i estable de grau 2 proporciona una millor protecció a llarg termini contra la corrosió uniforme, especialment en entorns amb agents oxidants moderats (p. ex., clorurs diluïts, àcid sulfúric de baixa-concentració).
Dades de velocitat de corrosió (ASTM G31, prova d'immersió en aigua salada):
Grau 1: ~0,002 mm/any
Grau 2: ~0,001 mm/any
La taxa de corrosió més baixa del grau 2 indica una durabilitat superior-a llarg termini.
b. Resistència a la corrosió de picades i esquerdes
Ambdós graus resisteixen la corrosió per picades (comú en entorns-rics en clorur, com l'aigua de mar o les salmorres), però el contingut d'oxigen més elevat del grau 2 millora la resistència de la pel·lícula passiva a la descomposició local. El seupotencial de picadura (Eₚ)és ~ 200 mV superior al grau 1 (mesurat mitjançant proves de polarització potenciodinàmica segons ASTM G5), el que significa que requereix un entorn més oxidant per iniciar la picada.
La corrosió de les esquerdes (un risc en buits estrets o juntes cargolades) es controla millor de manera similar al grau 2, ja que la seva pel·lícula passiva és menys propensa a la degradació en entorns d'esquerdes amb electròlits estancats.
c. Resistència al cracking per corrosió per tensió (SCC).
Tots dos graus són altament resistents a SCC en la majoria d'ambients, inclosos el clorur, el sulfur d'hidrogen i les solucions càustiques. Tanmateix, la resistència lleugerament més alta del grau 2 (resistència de fluència: 275 MPa enfront dels 170 MPa del grau 1) proporciona una resistència marginalment millor a SCC quan es troba sota esforç mecànic, ja que el material és menys susceptible a la deformació plàstica que pot comprometre la pel·lícula passiva.
d. Limitacions (on la diferència és insignificant)
En entorns altament reductors (p. ex., àcid clorhídric concentrat, àcid fluorhídric) o entorns oxidants forts (p. ex., àcid nítric concentrat > 60%), ambdós graus es corroiran i la diferència de contingut d'oxigen té poc impacte-aliatges de titani (p. ex., Grau 5 Ti-6Al-4V) o es requereixen materials especials (p. ex., tàntal).
En entorns ultra-purs (p. ex., aigua desionitzada, productes químics d'alta-puresa), la resistència a la corrosió del grau 1 i del grau 2 és gairebé idèntica, ja que la manca de contaminants minimitza la degradació passiva de la pel·lícula.
3. Implicacions pràctiques per a les aplicacions
Components marins (subjectes de casc, intercanviadors de calor, canonades d'aigua de mar)
Equips de processament químic (reactors, vàlvules, accessoris per a la manipulació de fluids corrosius)
Dispositius mèdics (implants, instruments quirúrgics-on la biocompatibilitat i la resistència a la corrosió són fonamentals)
Components aeroespacials (sistemes hidràulics, línies de combustible)
Fulles o làmines ultra-fines (a causa de la seva ductilitat més alta)
Aplicacions de baix-estrès en entorns suaus (p. ex., equips de processament d'aliments, canonades d'aigua dolça)
Aplicacions que requereixen la màxima conformabilitat (per exemple, embutició profunda, fabricacions complexes)
4. Normativa de referència
ASTM B265 (Especificació estàndard per a fulles, tires i plaques d'aliatge de titani i titani): assenyala explícitament que el grau 2 ofereix "una resistència a la corrosió millorada en comparació amb el grau 1 en entorns moderadament agressius".
ISO 5832-2 (titani i aliatges de titani-productes forjats): classifica el grau 2 com un "grau d'ús general amb una resistència a la corrosió i una resistència millorades respecte al grau 1".
