01 PART 一张速查表看懂 6 种腐蚀类型 QUICK TABLE · 失效速查 02 PART 面与缝:均匀腐蚀 vs 缝隙腐蚀 GENERAL & CREVICE · 面与缝 ① 均匀腐蚀:整个表面一起减薄 整个暴露表面均匀受蚀,用腐蚀速率就能表征,最常见于热还原性酸溶液。好消息是它可防:氧化剂和多价金属离子(Fe³⁺、Cu²⁺ 等)能把钛钝化——很多硫酸、盐酸工况含这类杂质反而表现良好。阳极保护也很有效:手册数据里 40% 硫酸(60℃)阳极保护后约 0.2 mpy(相当于钝化前约 11000 倍改善)、37% 盐酸约 2.7 mpy(约 2080 倍)、60% 磷酸约 0.7 mpy(约 307 倍)。不可行就上 Code 12 或含钯级。 ② 缝隙腐蚀:缝里缺氧,pH 能掉到 1 只发生在紧密缝隙(法兰、垫片、结垢沉积)。机理很直白:缝内溶解氧被耗尽,缝外金属当阴极、缝内当阳极溶解,生成的钛氯化物水解出少量 HCl,在极小体积里把 pH 压到低至 1,腐蚀迅速加剧。多见于热氯化物溶液,碘化物、溴化物、氟化物、硫酸盐溶液也会。对策是合金化——加 Ni、Mo 或 Pd 的 Code 12、50A.15Pd 远优于工业纯钛。 03 PART 应力与电位:SCC vs 阳极击穿点蚀 SCC & PITTING · 应力电位 ③ 应力腐蚀开裂 SCC:只怕极少数介质 钛在应力下开裂,只在极少数环境发生:红烟硝酸、四氧化二氮、无水甲醇。多数情况下加少量水就能抑制。上篇说过,海水和氯化物里 35A/50A 基本免疫——所以 SCC 不是钛在常规工况的主要顾虑。 ④ 阳极击穿点蚀:电位超标 + 铁污染 外加电位超过击穿电位就会点蚀。手册案例:锌电镀槽钛阳极篮在氯化物电解液里 10V 运行(约高于该环境击穿电位 1–2V),点蚀把篮子彻底毁掉;焊接接地不当也会无意中造成。另一类是铁污染——铁被擦抹进钛表面穿透 TiO₂ 膜,软钢与未合金化钛在近沸点饱和盐水中电位差近 0.5V,铁当阳极被消耗,坑内酸化、钝化膜无法形成,直到穿孔。这是高温现象,77℃ 以下未见发生。除铁污染最有效:35% HNO₃ – 5% HF 浸泡 2–5 分钟后水洗。 04 PART 氢与偶对:氢脆 vs 电偶腐蚀 HYDRIDING & GALVANIC · 氢与偶 ⑤ 氢脆 / 吸氢:三条件同时才发作 氧化膜是很好的阻氢屏障,但某些条件钛仍会吸氢。77℃ 以下吸氢极慢,基本无实际意义(除非有严重拉应力)。纯无水氢气高温高压会严重吸氢,所以钛不推荐用于纯氢——但氢气含水约 2% 即可有效钝化。更要注意的是阴极外加电流或电偶诱发电流在表面直接生成原子氢,这种情形水分不抑制吸氢。手册给出未合金化钛吸氢通常需三条件同时:pH<3 或 >12;表面被擦伤;外加电位负于 -0.70V。 ⑥ 电偶腐蚀:钛没事,但会坑队友 钛与异种金属偶接通常不会加速钛自身腐蚀;例外是还原性环境里钛不钝化,电位与铝接近,与更贵金属偶接会被加速腐蚀。海水中钛呈钝态,电位约 0.0V(vs SCE),位于电偶序贵端,多数情况当阴极。面积比是关键:钛(阴极)面积远大于对方(阳极)会造成严重腐蚀;钛面积相对小则影响可忽略。另外钛当阴极会析氢,直接和氢脆挂钩。 05 PART 六条防御清单 DEFENSE LIST · 怎么防 热还原酸先想钝化:靠氧化性离子或阳极保护,不行就上 Code 12 / 含钯级。 消灭缝隙:法兰、垫片、结垢处重点检查;中性盐水 >70℃ 环境用含钯级。 控电位:别让钛承受接近击穿电位的阳极电流,焊接接地必须规范。 除铁污染:>77℃ 工况前,35% HNO₃ – 5% HF 浸泡 2–5 分钟后水洗。 防吸氢:避免 pH<3 或 >12、避免表面擦伤、电位不低于 -0.70V;纯氢环境慎用。 管好偶对:钛当阴极会坑队友,做绝缘或控制面积比(钛面积别远大于对方)。
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