1. Ketahanan korosi titanium di media kimia
1. Asam nitrat
Asam nitrat adalah asam pengoksidasi. Titanium mempertahankan lapisan oksida padat pada permukaannya dalam asam nitrat. Oleh karena itu, titanium memiliki ketahanan korosi yang sangat baik dalam asam nitrat. Laju korosi titanium meningkat seiring dengan peningkatan suhu larutan asam nitrat. Ketika suhu antara 190 dan 240 derajat dan konsentrasi antara 20% dan 70%, laju korosinya dapat mencapai hingga 10 mm/a. Namun, menambahkan sejumlah kecil senyawa yang mengandung silikon ke dalam larutan asam nitrat dapat menghambat korosi asam nitrat suhu tinggi pada titanium; misalnya, setelah menambahkan minyak silikon ke dalam larutan asam nitrat suhu tinggi 40%, laju korosi dapat dikurangi hingga hampir nol. Ada juga data bahwa di bawah 500 derajat, titanium memiliki tingkat ketahanan korosi yang tinggi dalam larutan asam nitrat 40% hingga 80% dan uap. Dalam asam nitrat berasap, ketika kandungan nitrogen dioksida lebih dari 2%, kadar air yang tidak mencukupi menyebabkan reaksi eksotermik yang kuat, yang mengakibatkan ledakan.
2. Asam sulfat
Asam sulfat adalah asam pereduksi yang kuat. Titanium memiliki ketahanan korosi tertentu terhadap larutan asam sulfat suhu rendah dan konsentrasi rendah. Pada 0 derajat, ia dapat menahan korosi asam sulfat dengan konsentrasi hingga 20%. Saat konsentrasi asam dan suhu meningkat, laju korosi meningkat. Oleh karena itu, titanium memiliki stabilitas yang buruk dalam asam sulfat. Bahkan pada suhu kamar dengan oksigen terlarut, titanium hanya dapat menahan korosi asam sulfat 5%. Pada 100 derajat, titanium hanya dapat menahan korosi asam sulfat 0,2%. Klorin memiliki efek penghambatan pada korosi titanium dalam asam sulfat, tetapi pada 90 derajat dan konsentrasi asam sulfat 50%, klorin mempercepat korosi titanium dan bahkan menyebabkan kebakaran. Ketahanan korosi titanium dalam asam sulfat dapat ditingkatkan dengan memasukkan udara, nitrogen atau menambahkan oksidan dan ion logam berat bervalensi tinggi ke dalam larutan. Oleh karena itu, titanium memiliki sedikit nilai praktis dalam asam sulfat.
3. Larutan alkali
Titanium memiliki ketahanan korosi yang baik dalam sebagian besar larutan alkali. Laju korosi meningkat seiring dengan konsentrasi dan suhu larutan. Ketika oksigen, amonia atau karbon dioksida hadir dalam larutan alkali, korosi titanium akan dipercepat. Dalam larutan alkali yang mengandung hidrogen oksida, ketahanan korosi titanium sangat buruk. Namun, ketahanan korosi dalam larutan natrium hidroksida lebih baik daripada dalam kalium hidroksida, dan memiliki ketahanan korosi yang kuat bahkan dalam larutan natrium hidroksida suhu tinggi dan konsentrasi tinggi. Misalnya, laju korosi titanium dalam larutan natrium hidroksida 73% pada 130 derajat hanya 0,18 mm/a. Titanium berbeda dari logam lain karena tidak akan menghasilkan retak korosi tegangan dalam larutan natrium hidroksida, tetapi paparan jangka panjang dapat menghasilkan kerapuhan hidrogen. Oleh karena itu, suhu penggunaan titanium dalam soda kaustik dan larutan alkali lainnya harus Kurang dari atau sama dengan 93,33 derajat.
4. Klorin
Kestabilan titanium dalam klorin bergantung pada kandungan air dalam klorin. Namun, titanium tidak tahan korosi dalam klorin kering dan berisiko menyebabkan pembakaran. Oleh karena itu, material titanium harus mempertahankan kandungan air tertentu saat digunakan dalam klorin. Kandungan air yang dibutuhkan untuk menjaga titanium tetap pasif dalam klorin terkait dengan faktor-faktor seperti tekanan, laju aliran, dan suhu klorin.
5. Media organik
Titanium memiliki ketahanan korosi yang tinggi dalam bensin, toluena, fenol, formaldehida, trikloroetana, asam asetat, asam sitrat, asam monokloroasetat, dll. Pada titik didih dan tanpa inflasi, titanium akan terkorosi parah dalam asam format di bawah 25%. Dalam larutan yang mengandung anhidrida asetat, titanium tidak hanya akan terkorosi parah secara keseluruhan tetapi juga menghasilkan korosi pitting. Untuk banyak media organik kompleks yang ditemui dalam proses sintesis organik, seperti dalam produksi propilena oksida, fenol, aseton, asam kloroasetat dan media kimia lainnya, titanium memiliki ketahanan korosi yang lebih baik daripada baja tahan karat dan bahan struktural lainnya.
2. Beberapa karakteristik korosi lokal titanium
6. Korosi celah Titanium memiliki ketahanan yang sangat kuat terhadap korosi celah, dan korosi celah hanya terjadi di beberapa media kimia. Korosi celah titanium terkait erat dengan suhu, konsentrasi klorida, nilai pH, dan ukuran celah. Menurut informasi yang relevan, korosi celah cenderung terjadi ketika suhu klorin basah di atas 85 derajat. Misalnya, beberapa pabrik menggunakan menara yang dikemas untuk langsung mendinginkan gas klorin basah hingga 65-70 derajat sebelum memasuki pendingin titanium untuk meningkatkan ketahanan terhadap korosi celah, dan efeknya juga signifikan. Praktik telah membuktikan bahwa menurunkan suhu adalah salah satu cara efektif untuk mencegah korosi celah. Korosi celah titanium juga terjadi pada larutan natrium klorida suhu tinggi. Singkatnya, untuk bagian dan komponen yang rentan terhadap korosi celah, seperti permukaan penyegelan, sambungan ekspansi antara lembaran tabung dan tabung, penukar panas pelat, bagian kontak antara pelat menara dan badan menara, dan pengencang di menara, paduan titanium seperti Ti-0.2Pd harus digunakan. Celah dan area yang stagnan harus dihindari selama desain. Misalnya, pengencang di menara harus disambung sesedikit mungkin dengan baut. Struktur sambungan ekspansi dan pengelasan penyegelan lembaran tabung dan tabung lebih baik daripada sambungan ekspansi sederhana. Untuk permukaan penyegelan flensa, bantalan asbes tidak boleh digunakan, dan bantalan asbes yang dibungkus film politetrafluoroetilen harus digunakan.
7. Korosi suhu tinggi
Ketahanan korosi suhu tinggi titanium bergantung pada karakteristik medium dan kinerja lapisan oksida permukaannya sendiri. Titanium dapat digunakan sebagai material struktural hingga 426 derajat di udara atau atmosfer pengoksidasi, tetapi pada sekitar 250 derajat, titanium mulai menyerap hidrogen secara signifikan. Dalam atmosfer yang sepenuhnya hidrogen, ketika suhu naik hingga di atas 316 derajat, titanium menyerap hidrogen dan menjadi getas. Oleh karena itu, tanpa pengujian yang ekstensif, titanium tidak boleh digunakan dalam peralatan kimia dengan suhu di atas 330 derajat. Mempertimbangkan penyerapan hidrogen dan sifat mekanis, suhu pengoperasian bejana tekan semua titanium tidak boleh melebihi 250 derajat, dan batas atas suhu pengoperasian tabung titanium untuk penukar panas adalah sekitar 316 derajat.
8. Korosi tegangan
Kecuali untuk beberapa media individual, titanium murni industri memiliki ketahanan yang sangat baik terhadap korosi tegangan, dan fenomena kerusakan pada peralatan titanium karena korosi tegangan masih jarang terjadi. Titanium pasif industri hanya menghasilkan korosi tegangan dalam media seperti asam nitrat berasap, larutan metanol tertentu atau larutan asam klorida tertentu, hipoklorit suhu tinggi, garam cair pada suhu 300-450 derajat atau atmosfer yang mengandung NaCl, karbon disulfida, n-heksana dan klorin kering. Kecenderungan titanium untuk retak korosi tegangan dalam asam nitrat secara bertahap meningkat dengan peningkatan kandungan NO2 dan penurunan kadar air. Kecenderungan korosi tegangan titanium mencapai maksimumnya dalam asam nitrat anhidrat yang mengandung 20% NO2 bebas. Ketika asam nitrat pekat mengandung lebih dari 6.{{10}}% NO2 dan kurang dari 0,7% H2O, titanium murni industri juga akan mengalami retak korosi tegangan bahkan pada suhu kamar. Korosi tegangan serius dan ledakan telah terjadi di negara saya ketika peralatan titanium digunakan dalam asam nitrat pekat 98%. Titanium murni industri sensitif terhadap retak korosi tegangan dalam larutan asam klorida 10%, dan titanium menghasilkan korosi tegangan dalam larutan asam klorida 0,4% ditambah metanol. Singkatnya, meskipun titanium mengalami kerusakan korosi tegangan di beberapa media khusus, dibandingkan dengan logam lain, titanium memiliki ketahanan yang baik terhadap retak korosi tegangan; titanium memiliki ketahanan korosi yang kuat dalam asam dan basa, dan dapat membentuk lapisan oksida dalam asam dan basa, tetapi juga bersyarat. Saya harap ini akan membantu Anda saat menggunakan bahan kami.
