1. 全面腐食
均一な腐食は、チタンのサンプルまたはワークピースの表面で発生し、均一な厚さの腐食生成物の層を形成し、チタンの表面にしっかりと付着し、一般に時間とともに内側に拡大しませんが、例外があります。 多くの腐食性媒体では、チタンの腐食性能は、保護層を備えた他の金属と同等かそれ以上です。 チタンの腐食は通常電解腐食であるため、腐食と電極電位および起電流との間には一定の関係があります。 陽極分極と陰極分極も、腐食のメカニズムと速度に強い影響を与えます。 チタンの電位は、酸化膜の絶縁性に大きく依存します。 したがって、チタン表面の酸化膜の特性が耐食性に決定的な役割を果たします。 酸化膜の緻密性を改善し、酸化膜の厚さを増加させ、酸化膜の絶縁特性を改善できるすべての要因は、すべて耐食性の改善に役立ちます。 逆に、酸化膜の効果的な保護能力を低下させる要因は、それが機械的であろうと化学的であろうと、チタンの耐食性を急激に低下させます。
2.局部腐食
ほとんどの条件下でのチタンの腐食は本質的に局所的であり、ある点での腐食の程度は別の点とはまったく異なります。 隙間腐食、キャビテーション腐食、応力腐食割れなどは局部腐食です。 隙間腐食は主にフランジや褶曲部、堆積物付近の隙間で発生し、隙間が小さすぎても大きすぎても発生しません。 キャビテーション腐食は、開口部で発生する腐食の一種で、CI、Br、Iプラズマの存在下で発生しやすい。 応力腐食割れは、ワークピースまたはサンプルが引張応力と腐食環境の複合作用下にあるときに発生する一種の腐食です。
3. 摩耗
腐食性の流動媒体内のサンプルまたはワークピースの腐食形態は、流体の機械的作用により、腐食が加速されます。これは、流体が腐食生成物の一部またはすべてを取り除き、新しい表面を露出させ、腐食を加速させる可能性があるためです。
異種金属接触腐食はガルバニック腐食とも呼ばれます。 腐食環境では、電位の異なる 2 つの金属または構造部品が置かれます。 電気的短絡の場合、電位の低い金属が腐食します。
4. H2またはH2クリスプを吸う
通常の条件下では、チタンおよびチタン合金には常に H2 が含まれています。 H2 が材料から抽出されると、抽出量が固溶限界を超えると、脆い水素化物が生成され、水素脆化が起こります。
ほとんどの条件下で、チタンおよびチタン合金の腐食は本質的に局所的であり、同時に、ある点での腐食の程度は別の点とは大きく異なります。 したがって、腐食の定量的評価は、少数のサンプルの結果ではなく、多数の統計資料に基づいてのみ行うことができます。 腐食を評価する上でのもう 1 つの深刻な問題は、標準とは何かです。 質量損失はめったに使用されず、腐食の程度は主に強度損失、表面外観の変化、または穿孔に基づいて判断されます。 一般に、チタンおよびチタン合金の腐食プロセスは遅いです。 あなたがいる条件に完全に不適切でない限り。 チタンの性能を正しく評価するには、通常、数十日、場合によっては数年のテストが必要です。 多くの場合、チタンおよびチタン合金は最初は急速に腐食し、その後減速し、最終的には弱い腐食のみが発生することがよくあります。 しかし、場合によってはチタン合金が経年変化し、構造や性能が大きく変化します。 したがって、短期間の使用テストは完全に信頼できるものではありません。 迅速に使用できるテスト方法は多数ありますが、一般に、テストが高速であるほど、結果の信頼性は低くなります。
チタンは、熱力学的に最も不安定な金属の 1 つです。 その標準電極電位は{{0}}.63Vで、表面は常に薄く緻密なTiO2膜で覆われています。 そのため、チタンおよびチタン合金の安定電位はプラスになる傾向があります。 例えば、チタンは25度の海水中で安定した電位は約0.09Vです。 電極電位は主に熱力学データから計算され、データ ソースが異なると異なるデータが表示される場合がありますが、これは正常です。
チタンおよびチタン合金の表面には、空気中で自然に形成される酸化膜の薄い層が常にあります。 その優れた耐食性は、表面に安定した強力な付着力と良好な保護酸化膜が存在することに由来します。 . この保護皮膜の耐食性はP/B比で表すことができます。 P/B 値が 1 より大きい場合にのみ、保護することができます。 そうしないと、耐食性が低くなりますが、2.5 を超えてはなりません。 これよりも大きいと酸化皮膜中の圧縮応力が大きくなり、酸化皮膜が破れやすくなり、耐食性が低下します。 、最適な値は 1 ～ 2.5 です。
チタンは大気中や水溶液中ですぐに酸化皮膜を形成します。 室温の大気中で形成される膜の厚さは1.2nm～1.6nmで、時間の経過とともに増加します。 70日後に5nm、545日後に8nm～9nmに増加します。 . 加熱、酸化剤の添加、陽極酸化などの人為的に酸化条件を強化することで、酸化を促進し、膜厚を増加させ、耐食性を向上させることができます。
チタンおよびチタン合金の表面の酸化皮膜は、一般に単一の構造ではなく、その組成と構造は形成条件に関係しています。 通常、酸化膜と環境の間の界面は主に TiO2 であり、酸化膜と金属の間の界面は TiO2 によって支配される場合がありますが、中間は異なる原子価状態の遷移層、または非化学量論的酸化物でさえあります。チタンを意味し、チタン合金の表面酸化皮膜は複雑な多層構造になっています。 それらの生成過程については、単純に Ti と O2 の直接反応として理解することはできません。 一部の研究者は、さまざまな形成メカニズムを提案しています。 ロシアの学者は、水素化物が最初に形成され、次に純粋な酸化膜が水素化物上に形成されると信じています。