Pasivno ponašanje legure titana

Titanijum je deseti među elementima u zemljinu koru i njegov sadržaj je vrlo obilan. Težina titanija je izuzetno lagana, sa težinom od samo 4,5gcm-3, tako da je specifična jačina legure titanija i titanija najveća među zajedničkim inženjerijskim metalnim materijalima. Osim toga, legure titanija se naširoko koriste u mnogim poljima okeanskog inženjeringa zbog svoje izvrsne otpornosti na koroziju, ne-magnetnih svojstava, zaštite okoliša i prednosti bez zagađenja, te su poznate kao "morski metal" i "nacionalni strateški metal".


Zbog gustog pasivacionog filma na površini slitine titana, ne postoji očigledna tendencija korozije u okruženju mora koje sadrži CL. Otpornost na koroziju legure titana u morskom okruženju je druga samo od inertne metalne platine, i nema štete kao što je korozija u jamama. Veća lokalna osjetljivost na koroziju. Međutim, legure titanija nisu savršene. Titanijske legure TA2 i TC4 pokazuju značajne tragove korozije na površini nakon izlaganja visokotemperaturnoj vodi 7 dana. Osim toga, legure titanija imaju loš otpor na hlađenje, visoke koeficijente trenja i sklone ljepljivom hlađenju, koje otežuju neuspjeh umora, pa čak i do spalacije. Vrijedno je navještati da su trenje i wear legure titanija usko povezani sa fizičkim i hemijskim procesima njihovog ponašanja površinske pasivnosti. Pošto je pasivacioni film na pasivnoj metalnoj površini uništen, goli metalni supstrat će biti direktno izložen okolini mora. U ovom trenutku, pasivna izvedba direktno određuje dužinu trajanja materijala, pa je ponašanje pasivnosti bilo kao ključ za određivanje tendencije i stepena korozije pasivnih metala nakon površinskog oštećenja tokom servisiranja.


Titanij je aktivan u termodinamička svojstva, tako da je potencijal pasivnosti relativno negativan -1,63VOna. Zbog toga je površina titanija vrlo lako formirati sloj oksida u morskom okruženju. Prema teoriji koordinatnog polja, fenomen pasivnosti titanija je vezan za upražnjeno mjesto elektrona u sekundarnom outer d sloju, to jest, kisik djeluje kao donator, slobodna mjesta djeluju kao prihvatači, a kisik i slobodna mjesta kombiniraju se da formiraju film oksida. Može se vidjeti da metali sa d-slojem upražnjenih elektrona teoretski mogu formirati legije s boljim otporom na koroziju sa Ti, kao što su Mo, Cr, Zr i tako dalje. Stoga je dodavanje različitih legiranih elemenata u slitinama titana od velikog značaja za poboljšanje otpornosti na koroziju i termodinamičku stabilnost. Imenovanje legure titanija se zasniva na vrsti organizacije. TA predstavlja α titanijumsku letinu, TB predstavlja β titanijumsku letinu, a TC predstavlja (α + β) legure titana, a broj koji odmah slijedi predstavlja serijski broj legure. Među njima, TC4 je najčešće titanijska legure za morske primjene, tako da je većina istraživanja o korozijskoj elektrohemiji oko TC4, uključujući koroziju jama, embritlaciju vodika, galvansku koroziju i koroziju creva. TC6, TC11 i TC18 se obično mogu naći u ključnim dijelovima vojnih zrakoplova kao što su oštrice, rotirajući dijelovi i pričvi. Zbog dugotrajne potrebe za polijetanjem i parkom na offshore platformama, slana prašina i slana izmagalina u okeanskoj atmosferi se miješaju na površini od legure titana kako bi se upijala vlaga i delikventnost. Korozija se javlja. Trenutno, istraživanja o koroziji legure titana su još uvijek oskudna u odnosu na željezo i na bazi nikla, ali problemi s korozijom koji se javljaju u primjeni legure titanija također su privlačili sve više pažnje, a povezana istraživanja su iz godine u godinu sve veća.