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鈦合金的電偶腐蝕和應力腐蝕

來源:鈦棒,鈦板,鈦合金,鈦管,鈦絲,鈦設備 發布時間:2014-8-13 12:53:16
電偶腐蝕是異種金屬在電解質溶液中接觸(包括電接觸),由于金屬的穩態電位的差異,引起一種金屬加快另一種金屬腐蝕(即陽極溶解)的現象。的氧化膜非常穩定,一般總是處于陰極狀態,電偶腐蝕不會加快鈦陽極溶解。但是必須注意鈦在陰極狀態下的吸氫而最終導致氫脆,同時需要防止偶接金屬(如鋁,銅,鋅等)的加快腐蝕。金屬的電偶腐蝕大小取決于偶接金屬在介質中的電偶序的差別。鈦制設備不可避免焊接操作,因此鈦的焊區腐蝕時要注意。焊區包括焊縫<熔化區>,熱影響區(常分為高溫熱影響區和低溫熱影響區)及基體母材。焊區腐蝕不論發生在焊縫,熱影響區或熱影響區與母材的交界位置,都是與金屬的組織結構變化及第二相的析出相關聯的。現實操作中需要特別注意的是,有些所謂的“焊區腐蝕”實際并非焊區的組織變化引起的,應該注意鑒別切勿誤判。筆者曾經發現焊接操作失誤造成鐵污染,由此加快焊區的吸氫而加快腐蝕。也有焊接法蘭的焊接面處于縫隙面上,疑為焊區腐蝕實為縫隙腐蝕。

鈦合金的應力腐蝕開裂(SCC),曾經是國內外非常活躍的研究課題之一,尤其是航空航天領域關注更多。工業實踐表明在化學工業中使用的鈦合金,大多數是非常耐應力腐蝕開裂的。只有在一些特殊的介質下,如純甲醉、發煙硝酸、四氧化氮的鹵化物水溶液,以及液態金屬鈣、汞中可能發生應力腐蝕開裂。工業實踐證明,實際發生的應力腐蝕開裂的事故,遠比實驗室發現的應力腐蝕敏感性少得多。應力腐蝕開裂機理至今仍然沒有完全統一,目前主要有應力加速陽極溶解和氫在裂紋頂端富集兩大類觀點,實際上這也許并不一定是針鋒相對不可調和的觀點,它們可能分別適合于不同的情況。然而大量實踐表明,氫致開裂是應力腐蝕開裂的很重要的原因,尤其在通用工業(如化學工業)中發現的SCC開裂現象。應力腐蝕敏感性與介質成分、pH值、電位、溫度,甚至介質的黏度等因素有關。添加鹵素離子提高應力腐蝕的敏感性,并隨離子濃度的提高而加大。溫度升高和黏度下降可以加快開裂的速度。
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