צורות קורוזיה ומנגנונים של סגסוגות טיטניום

קורוזיה של חרקים מתרחשת בנקיקים או פגמים של רכיבי מתכת כאשר אלקטרוליט יוצר מיקרו-סביבה עומדת, וכתוצאה מכך קורוזיה מקומית. בתמיסות ניטרליות וחומציות, ההסתברות לקורוזיה במגע בנקיקים מסגסוגת טיטניום גבוהה משמעותית מאשר בתמיסות אלקליות. עם זאת, קורוזיה במגע אינה משפיעה על כל משטח החריץ, אך בסופו של דבר מובילה לכישלון ניקוב מקומי.

טיטניום מפגין עמידות מצוינת בפני קורוזיה בבור ברוב תמיסות המלח. עם זאת, קורוזיה בבור נוטה יותר להתרחש בתמיסות לא מימיות ובתמיסות כלוריד מרוכזות רותחות. בסביבות כאלה, יוני הליד תוקפים את הסרט הפסיבי על פני הטיטניום, מה שמוביל לבור מקומי עם קוטר בור קטן מעומקם. מדיה אורגנית מסויימת יכולה גם לגרום לקורוזיה של בור על סגסוגות טיטניום בתמיסות הליד. קורוזיה בבור בסגסוגות טיטניום מתרחשת בדרך כלל בתנאים של ריכוז גבוה וטמפרטורה גבוהה. בנוסף, נחוצים תנאים ומגבלות ספציפיים לבור בסביבות גופרית וכלוריד.

התפרקות מימן (HE), הידועה גם בשם פיצוח הנגרם על ידי מימן או נזק מימן, הוא אחד ממנגנוני הכשל בשלב מוקדם בסגסוגות טיטניום. לסרט התחמוצת הפסיבי על פני השטח של טיטניום וסגסוגותיו יש חוזק גבוה, והרגישות להתפרקות מימן עולה עם הגדלת החוזק. לפיכך, התפרקות המימן של הסרט הפסיבי על סגסוגות טיטניום היא רגישה ביותר.

סרט התחמוצת הפסיבי על פני השטח של טיטניום מקדם שינוי חיובי בפוטנציאל האלקטרודה של טיטניום, ומשפר את עמידות החומצה והמים שלו. עם זאת, הפוטנציאל הגבוה יחסית של סגסוגות טיטניום יכול ליצור מעגל אלקטרוכימי עם מתכות אחרות במגע, מה שמוביל לקורוזיה גלוונית. סגסוגות טיטניום נוטות לקורוזיה גלוונית בשני סוגי מדיה: הסוג הראשון כולל מי ברז, תמיסות מלח, מי ים, אטמוספרה, חומצה חנקתית, חומצה אצטית וכו', כאשר פוטנציאל האלקטרודה היציב של Cd, Zn ו-Al הוא יותר שלילי מזה של Ti, וכתוצאה מכך לעלייה משמעותית (פי 6-60) בקצב הקורוזיה האנודית. הסוג השני כולל H2SO4, HCl וכו', כאשר Ti יכול להיות במצב פסיבי או מופעל. עם זאת, הקורוזיה הגלוונית הנצפה בדרך כלל במהלך מגע מתרחשת בדרך כלל בסוג הראשון של מדיה קורוזיבית. טיפולי אנודיזציה משמשים בדרך כלל ליצירת שכבות מותאמות על פני המצע, המעכבות קורוזיה גלוונית.