ลักษณะและกฎของการกัดกร่อนของรอยแยกไทเทเนียม

ลักษณะและกฎของการกัดกร่อนของรอยแยกไทเทเนียม

การกัดกร่อนของรอยแยกเป็นปรากฏการณ์การกัดกร่อนเฉพาะที่ซึ่งเกิดขึ้นในช่องว่างที่ชิดกันช่องว่างสามารถสร้างโครงสร้างได้ (เช่น พื้นผิวการเชื่อมต่อหน้าแปลนหรือพื้นผิวปะเก็น ข้อต่อขยายระหว่างท่อและแผ่นท่อ และพื้นผิวการเชื่อมต่อของสลักเกลียวหรือหมุดย้ำ ฯลฯ) นอกจากนี้ยังอาจเกิดจากการขูดหินปูนหรือตะกอนและความครอบคลุมด้านล่างในช่วงแรกๆ เชื่อกันว่าการสึกกร่อนของรอยแยกของไททาเนียมไม่ได้เกิดขึ้นในน้ำทะเลและละอองเกลือเลยต่อมาในตัวกลางคลอไรด์ที่อุณหภูมิสูง (เช่นเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนของน้ำทะเล) ในก๊าซคลอรีนเปียก (เช่นคอนเดนเซอร์ท่อก๊าซคลอรีนแบบเปียก) สารละลายกรดไฮโดรคลอริกที่ยับยั้งการกัดกร่อนของสารออกซิแดนท์ กรดฟอร์มิกและสารละลายกรดออกซาลิกและสื่ออื่น ๆ ตามลำดับความเสียหายจากการกัดกร่อนของรอยแยกของอุปกรณ์

การกัดกร่อนของรอยแยกของไททาเนียมเกี่ยวข้องกับหลายปัจจัย เช่น อุณหภูมิแวดล้อม ชนิดและความเข้มข้นของคลอไรด์ ค่า pH และขนาดและรูปทรงของรอยแยกนอกจากนี้ รอยแยกที่ประกอบด้วยอโลหะ เช่น ไททาเนียมและไฟเบอร์ ไททาเนียม และแร่ใยหิน มีความไวต่อการกัดกร่อนของรอยแยกมากกว่ารอยแยกที่ประกอบด้วยไททาเนียมและไททาเนียม

จากการวิจัยและการปฏิบัติทางอุตสาหกรรมในประเทศและต่างประเทศ การกัดกร่อนตามรอยแยกของไทเทเนียมมีลักษณะและกฎหมายดังต่อไปนี้:

①การสึกกร่อนของรอยแยกมีระยะเวลาตั้งท้อง และระยะเวลาของการตั้งครรภ์สัมพันธ์กับหลายปัจจัย เช่น อุณหภูมิแวดล้อม ชนิดของคลอไรด์และความเข้มข้น ความเข้มข้นของสารออกซิแดนท์ วัสดุที่สัมผัสกับไททาเนียม ค่า pH ของสารละลาย และ ขนาดและรูปทรงของรอยแยก ฯลฯ .ในสารละลายโซเดียมคลอไรด์ของไททาเนียม ยิ่งความเข้มข้นของคลอไรด์ไอออนสูงขึ้น อุณหภูมิก็จะสูงขึ้น และค่า pH ที่ต่ำลง ระยะฟักตัวของการกัดกร่อนของรอยแยกก็จะสั้นลง กล่าวคือ ความไวของการกัดกร่อนของรอยแยกก็จะยิ่งมากขึ้น

②องค์ประกอบและค่า pH ของสารละลายในช่องว่างแตกต่างอย่างสิ้นเชิงจากสารละลายจำนวนมากโดยทั่วไป ความเข้มข้นของออกซิเจนในช่องว่างจะต่ำกว่า ความเข้มข้นของคลอไรด์ไอออนและไฮโดรเจนไอออนจะสูงขึ้น (ค่า pH ต่ำกว่าสารละลายจำนวนมาก) ค่า pH ในช่องว่างจะลดลงเหลือ <1 ศักย์ไฟฟ้าใน ช่องว่างกลายเป็นค่าลบมากขึ้น ดังนั้น ไททาเนียมในช่องว่างจึงอยู่ในสถานะใช้งานการวัดทางไฟฟ้าเคมีในห้องปฏิบัติการแสดงให้เห็นว่าลำดับของศักยภาพการกัดกร่อนของรอยแยกของไอออนเฮไลด์ต่างๆ คือ CI- < Br- < I- กล่าวคือ ความไวในการกัดกร่อนของรอยแยกของไททาเนียมในคลอไรด์จะมากที่สุด ซึ่งเท่ากันทุกประการกับการกัดกร่อนแบบรูพรุน ความไวของไททาเนียมในทางตรงกันข้าม.

③ โดยปกติการสึกกร่อนของรอยแยกของไททาเนียมจะอยู่ที่พื้นผิวรอยแยก และโดยทั่วไปจะไม่กัดกร่อนพื้นผิวรอยแยกทั้งหมดหลังจากระยะฟักตัวของการกัดกร่อนตามรอยแยกสิ้นสุดลง กล่าวคือ เมื่อ "เกิดนิวเคลียส" แล้ว การกัดกร่อนจะพัฒนาอย่างรวดเร็วเนื่องจากกลไกเร่งปฏิกิริยาอัตโนมัติ ซึ่งในที่สุดจะนำไปสู่การเจาะและการทำลายเฉพาะที่

④การเกิดการกัดกร่อนตามรอยแยกของไทเทเนียมมักจะมาพร้อมกับการดูดกลืนไฮโดรเจน และแม้แต่การมีอยู่ของไฮไดรด์ที่เหมือนเข็มในไททาเนียมก็สามารถสังเกตได้โดยใช้กล้องจุลทรรศน์โลหะวิทยาเมื่อปริมาณการดูดซับไฮโดรเจนเพิ่มขึ้น ไฮไดรด์บนพื้นผิวยังคงเพิ่มขึ้น ซึ่งเร่งการกัดกร่อนโดยรวมในเวลาเดียวกัน ไฮโดรเจนจะแทรกซึมเข้าไปในโลหะอย่างต่อเนื่อง และการตกตะกอนของไฮไดรด์ภายในอาจกลายเป็นสาเหตุของการแตกร้าวจากการกัดกร่อนของความเค้น ส่งผลให้เกิดการแตกร้าวภายใต้การกระทำของความเค้นภายนอก

⑤ หลังจากหลายปีของการวิจัย ภาพทางกายภาพของกระบวนการกัดกร่อนของรอยแยกของไทเทเนียมค่อนข้างชัดเจนโดยสังเขป จะแบ่งออกเป็นสองระยะ: ระยะฟักตัวและระยะการละลายที่ใช้งานอยู่

ในช่วงเริ่มต้นของการตั้งครรภ์ ปฏิกิริยาเดียวกันจะเกิดขึ้นภายในและภายนอกรอยแยกปฏิกิริยาแคโทดิกใช้ออกซิเจนในสารละลายรอยแยกเมื่อออกซิเจนในรอยแยกหมด ปฏิกิริยาแคโทดจะเกิดขึ้นนอกรอยแยก และปฏิกิริยาขั้วบวกส่วนใหญ่ดำเนินการในรอยแยก - การละลายแบบขั้วบวกของไททาเนียมด้วยการเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องของไททาเนียมไอออนในช่องว่าง เพื่อรักษาสมดุลประจุของไอออนบวกและลบในช่องว่าง ไอออนของคลอไรด์จะย้ายไปยังช่องว่างต่อไปในเวลาเดียวกัน ไททาเนียมไอออนจะสะสมอยู่ในรอยแยกและเกิดปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์การกัดกร่อนสีขาว ซึ่งก็คือไททาเนียมไฮดรอกไซด์ผลิตภัณฑ์กัดกร่อนสีขาวหลังจากการคายน้ำของไททาเนียมไฮดรอกไซด์ถูกระบุเป็น TiO2ปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสจะลดค่า pH ในรอยแยก ซึ่งจะทำลายการทู่ของไททาเนียมเพิ่มเติมดังนั้น เมื่อระยะฟักตัวของการกัดกร่อนตามรอยแยกสิ้นสุดลง การพัฒนาก็รวดเร็วมาก ซึ่งเรียกว่า "การเร่งปฏิกิริยาอัตโนมัติ"

⑥ใน "ปัจจัยทางเรขาคณิต" ของการกัดกร่อนตามรอยแยกของไทเทเนียม ปัจจัยต่างๆ เช่น ความยาวของรอยแยก ความกว้างของรอยแยก และอัตราส่วนของพื้นที่ภายในและภายนอกรอยแยกรวมอยู่ด้วยโดยทั่วไปแล้ว ค่าเหล่านี้จะต้องถูกกำหนดโดยการทดลองสำหรับระบบเฉพาะ และไม่สามารถรับได้จากการทำนายตามทฤษฎีการทดสอบบอกเราว่าแนวโน้มการกัดกร่อนของรอยแยกของรอยต่อแคบนั้นใหญ่กว่ารอยต่อกว้างมาก และความกว้างของรอยต่อทั่วไปน้อยกว่า 0.5 มม.

⑦ เพื่อปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนของไททาเนียมในการลดกรดอนินทรีย์และลดความไวของการกัดกร่อนของรอยแยก โลหะผสมไทเทเนียม เช่น โลหะผสม Ti-Pd โลหะผสม Ti-Ni-Mo โดยทั่วไปแล้วจะเหนือกว่าไททาเนียมบริสุทธิ์ในอุตสาหกรรม โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Ti -Pd โลหะผสมเทคนิคการรักษาพื้นผิว เช่น การชุบแพลเลเดียม การเกิดออกซิเดชันด้วยความร้อน หรืออโนไดซ์ที่ตำแหน่งรอยแยกบนพื้นผิวไททาเนียมสามารถปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนของรอยแยกของไทเทเนียมได้