钛及钛合金的特殊腐蚀形态
这里需要特别指出的是,蚀速度的概念基本上只适用于全面腐蚀或一般腐的情况,对于钝化型金属(如本书涉及的金属钛)而言,腐蚀破环通常不能以腐蚀速度,即单位面积的腐蚀失重或单位面积的腐蚀深度来表征它们基本上是以局部腐蚀破环的形式出现的,因此上述腐蚀数据表格,充其量只对于选材具有参考意义。本章下面以“特殊腐蚀形态”为题提出的局部腐蚀,大部分对于金属钛说来,即使不是独有的,也都是特别突出的。在了解钛的全面腐蚀基础上,继续局部腐蚀的讨论,不仅仅是一种信息内容的补充,而且是钛的腐蚀性能的不可缺少的决不可分组的内容。
缝隙腐蚀
缝隙腐蚀是在紧密的隙间位置发生的局部腐蚀现象,隙间可以是结构产生的(如法兰连接面或垫片面、管与管板胀接处以及螺栓或铆钉的连接面等),也可以结垢或沉积物下的覆盖面引起的。早期认为钛在海水、盐雾中根本不发生缝隙腐蚀,后来在高温氯化物介质中(如海水热交换器),湿氯气中(如湿氯气列管式冷凝器),氧化剂缓蚀的盐酸溶液,甲酸和草酸溶液等介质中,都相继发生设备的缝隙腐蚀破环。钛的缝隙腐蚀与环境温度、氯化物种类和浓度、pH值以及缝隙的大小和几何形状等许多因数有关。此外,钛与聚四氟乙烯、钛与石棉等非金属组成的缝隙,比钛与钛组成的缝隙更加具有缝隙腐蚀。
综合国内外的研究和工业实践可知,钛的缝隙腐蚀具有以下:
1)缝隙腐蚀的发生都有一个孕育期,孕育期长短与许多因数有关,如环境温度、氯化物种类和浓度、氧化剂浓度、与钛接
触的材料、溶液的pH值以及缝隙的大小和几何形状等。钛在氯化钠溶液中,氯离子浓度愈高、温度愈高、pH值愈低,那么缝隙
腐蚀的孕育期越短,也就是缝隙腐蚀的敏感性越强。
(2)缝隙中的溶液成分和pH值,是与本体溶液完全不同的。一般说来,缝隙中的氧浓度较低、氯离子和氢离子浓度较高(pH
值低于本体溶液),缝隙内的pH值可下降到《1,缝隙中的电极电位变得更负,从而使得缝隙中的钛处于活性状态。实验室电化
学测定表明,各种卤化物离子的缝隙腐蚀电位顺序为:Cl~《Br《I-,即钛在氯化物中的缝隙腐蚀敏感性最大,这与钛的点腐蚀
敏感性正好相反。
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