Korrosionsbeständigkeit von Titan in anorganischen Säuren

Im Allgemeinen ist die Korrosionsbeständigkeit von Titan in oxidierenden Medien (wie Salpetersäure, Chromsäure, Hypochlorit und Perchlorsäure usw.) besser und in reduzierenden Säuren (wie verdünnter Schwefelsäurelösung, Salzsäurelösung usw.) besser Aufgrund der Zerstörung der Passivität des Oxidfilms erfolgt die Korrosion relativ schnell und mit zunehmender Temperatur und Konzentration. Bei der Reduktion von Säure kann der Zusatz von Schwermetallsalzen eine wesentliche Rolle bei der Korrosionshemmung spielen, Titan-Palladium-Legierung TA9 (Ti-0.2Pd) und Titan-Nickel-Molybdän-Legierung TA10 (Ti-0). 3Mo-0.8Ni) als die Korrosionsbeständigkeit von Industrietitan ist viel höher.

Titan ist das beste Metallmaterial für Geräte zum Erhitzen von Salpetersäurelösungen. Der Titan-Wärmetauscher hielt 193 Grad etwa 60 % Salpetersäure stand und blieb viele Jahre lang ohne Korrosion. In der siedenden 40-prozentigen und 68-prozentigen Salpetersäure kann der Beginn einer gewissen Korrosion nach kurzer Zeit nach der Wiederherstellung der Titanpassivität und einem deutlichen Rückgang der Korrosionsrate mit der Korrosionshemmung durch Titanionen zusammenhängen.

Bei Hochtemperatur-Salpetersäure hängt die Korrosionsbeständigkeit von Titan von der Reinheit der Salpetersäure ab. In reiner Salpetersäurelösung oder Salpetersäuredampf bei hoher Temperatur ist die Korrosion offensichtlicher, wenn die Salpetersäurekonzentration 20 bis 60 % beträgt. Verschiedene Metallionen, selbst wenn der Gehalt sehr gering ist, wie Si, Cr, Fe, Ti usw., müssen ebenfalls die Korrosion von Titan in einer Salpetersäurelösung mit hoher Temperatur verlangsamen. In einer Salpetersäurelösung mit hoher Temperatur zeigt Titan eine höhere Korrosionsbeständigkeit als Edelstahl. Titan-Korrosionsprodukte (Tif+) sind ein sehr guter Korrosionsinhibitor für Salpetersäurekorrosion.

Bei Raumtemperatur in luftgetragener Schwefelsäure ist industriell reines Titan nur gegen Schwefelsäurelösungen von weniger als 5 % beständig; Sinkt die Temperatur auf etwa 0 Grad, kann die Schwefelsäurekonzentration auf 20 % erhöht werden. Wenn die Temperatur bis zum Sieden erhöht wird, korrodiert die Schwefelsäurekonzentration auch dann noch, wenn sie auf 0,5 % reduziert wird. Bei der gleichen Temperatur, Schwefelsäurelösung in den Stickstoff, ist die Korrosionsrate von Titan deutlich höher als bei Luft. Dieses Korrosionsgesetz ist bei anderen reduzierenden anorganischen Säuren grundsätzlich dasselbe.

Bei Raumtemperatur kann industrielles Reintitan 7 % der folgenden Salzsäurelösung standhalten, bei steigender Temperatur nimmt die Korrosionsbeständigkeit deutlich ab. Titan-Nickel-Molybdän-Legierungen können einer Salzsäurelösung von 9 % standhalten, und Titan-Palladium-Legierungen können bis zu 27 % aushalten. Hochvalente Schwermetallionen wie Eisen, Nickel, Kupfer, Molybdän etc. können die Korrosionsbeständigkeit von Titan deutlich verbessern, weshalb Titan in der hydrometallurgischen Industrie erfolgreich in Salzsäuresystemen eingesetzt wird.

Bei Raumtemperatur ist industriell reines Titan beständig gegen Phosphorsäurelösungen von bis zu 30 %. Steigt die Temperatur auf 60 Grad, sinkt die Konzentration auf etwa 10 Prozent. Bei einer Temperatur von 100 Grad kann die Phosphorsäurekonzentration nur bei etwa 2 % gehalten werden, und wenn die Temperatur den Siedepunkt erreicht, wird die Korrosion von Titan nicht beschleunigt.