Titan und seine Legierungen bieten unter den meisten oxidierenden, neutralen und reduziert reduzierenden Bedingungen eine hervorragende Beständigkeit gegenüber allgemeinem lokalisiertem Angriff.Sie bleiben auch unter leicht reduzierenden Bedingungen passiv, obwohl sie durch stark reduzierende oder komplexe Medien angegriffen werden können.Die Korrosionsbeständigkeit von Titanmetall beruht auf einem stabilen, schützenden, stark haftenden Oxidfilm.Dieser Film bildet sich sofort, wenn eine frische Oberfläche Luft oder Feuchtigkeit ausgesetzt wird.Der Oxidfilm auf Titan ist sehr stabil und wird nur von wenigen Substanzen angegriffen, allen voran Flusssäure.Titan ist aufgrund seiner starken Affinität zu Sauerstoff in der Lage, diesen Film fast sofort in jeder Umgebung zu heilen, in der eine Spur von Feuchtigkeit oder Sauerstoff vorhanden ist.Aufgrund der hervorragenden Eigenschaften von Titan und Titanlegierungen werden diese Materialien häufig in der Geräteherstellung eingesetzt.
Industrielle Anwendungen von Titan
Geräte aus Titan und Titanlegierungen werden üblicherweise in Branchen mit den folgenden korrosionsbeständigen Dienstleistungen eingesetzt: Alkalische Medien Brom, Jod und Fluor Chlor, Chlorchemikalien und Chloride Anorganisches Salz Salzsäure Oxidierende Säuren Phosphorsäure Meerwasser Schwefelsäure
Titan ist sehr beständig gegen alkalische Medien, einschließlich Lösungen von Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Calciumhydroxid und Ammoniumhydroxid.Unabhängig von der Konzentration weist Titan im Allgemeinen Korrosionsraten von weniger als oder gleich 5 mpy (0,127 mm/Jahr) auf.In kochenden Calciumhydroxid-, Magnesiumhydroxid- und Ammoniumhydroxidlösungen bis zur Sättigung zeigen sich nahezu Nullkorrosionsraten.
Brom, Jod und Fluor
Die Beständigkeit von Titan gegenüber Brom und Jod ist ähnlich wie die Beständigkeit gegenüber Chlor.Es wird durch das trockene Gas angegriffen, aber durch die Anwesenheit von Feuchtigkeit passiviert.Titan soll gegenüber Bromwasser beständig sein.Titan wird jedoch nicht für den Kontakt mit Fluorgas empfohlen.
Chlor, Chlorchemikalien und Chloride
Chlor und Chlorverbindungen in wässriger Lösung sind gegenüber Titan aufgrund ihrer stark oxidierenden Natur nicht korrosiv.Titan ist einzigartig unter den Metallen im Umgang mit diesen Umgebungen.Die Korrosionsbeständigkeit von Titan gegenüber feuchtem Chlorgas und chloridhaltigen Lösungen ist die Grundlage für die meisten Titananwendungen.Titan wird häufig in Chlor-Alkali-Zellen verwendet;formstabile Anoden;Bleichanlagen für Zellstoff und Papier;Wärmetauscher, Pumpen, Rohrleitungen und Gefäße zur Verwendung bei der Herstellung von organischen Zwischenprodukten;Geräte zur Kontrolle der Umweltverschmutzung;und sogar für Prothesen für den menschlichen Körper.Der Gerätehersteller oder -benutzer, der mit einem Chlor- oder Chloridkorrosionsproblem konfrontiert ist, wird die Beständigkeit von Titan über einen weiten Temperatur- und Konzentrationsbereich als besonders nützlich empfinden.
Anorganisches Salz
Titan ist sehr widerstandsfähig gegen Korrosion durch anorganische Salzlösungen.Die Korrosionsraten sind im Allgemeinen bei allen Temperaturen bis zum Siedepunkt sehr gering.Die Beständigkeit von Titan gegenüber Chloridlösungen ist ausgezeichnet.Andere saure Salzlösungen, insbesondere solche, die aus reduzierenden Säuren gebildet werden, können bei erhöhten Temperaturen auch Spaltkorrosion von unlegiertem Titan verursachen.
Salzsäure
Reintitan ist bei Raumtemperatur korrosionsbeständig gegenüber etwa 7%iger Salzsäure.
Oxidierende Säuren
Titan ist über einen weiten Konzentrations- und Temperaturbereich sehr beständig gegenüber oxidierenden Säuren.Übliche Säuren in dieser Kategorie sind Salpetersäure, Chromsäure, Perchlorsäure und Hypochlorsäure (feuchtes Cl2).
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Meerwasser
Titan widersteht der Korrosion durch Meerwasser bis zu Temperaturen von bis zu 260 °C (500 °F).Titanrohre, die 16 Jahre lang verschmutztem Meerwasser in einem Oberflächenkondensator ausgesetzt waren, waren leicht verfärbt, zeigten jedoch keine Anzeichen von Korrosion.Titanium hat über dreißig Jahre störungsfreien Meerwasserdienst für die Chemie-, Ölraffinerie- und Entsalzungsindustrie geleistet.Das jahrelange Aussetzen von Titan in Tiefen von über einer Meile unter der Meeresoberfläche hat keine messbare Korrosion erzeugt.Lochfraß und Spaltkorrosion fehlen vollständig, auch wenn sich marine Ablagerungen bilden.Das Vorhandensein von Sulfiden im Meerwasser beeinträchtigt die Korrosionsbeständigkeit von Titan nicht.Das Aussetzen von Titan an Meeresatmosphären oder Spritz- oder Gezeitenzonen verursacht keine Korrosion.
Schwefelsäure
Titan ist beständig gegen korrosiven Angriff durch verdünnte Lösungen reiner Schwefelsäure bei niedrigen Temperaturen.Bei 32 °F (0 °C) ist unlegiertes Titan beständig gegen Konzentrationen von etwa 20 Prozent Schwefelsäure.Das Vorhandensein bestimmter mehrwertiger Metallionen oder Oxidationsmittel in Schwefelsäure hemmt die Korrosion von Titan in ähnlicher Weise wie Salzsäure.
Phosphorsäure
Unlegiertes Titan ist beständig gegen natürlich belüftete reine Phosphorsäurelösungen bis zu einer Konzentration von 30 Prozent bei Raumtemperatur.Diese Beständigkeit erstreckt sich auf etwa 10 % reine Säure bei 60 °C (140 °F) und 2 % Säure bei 100 °C (212 °F).Kochende Lösungen beschleunigen den Angriff erheblich.
Herstellung von Titan-Prozessausrüstung
Suntech Metal Equipment ist in der Lage, die folgenden Arten von Titanprozessanlagen und -teilen zu entwerfen und herzustellen:
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