Ketahanan Korosi terhadap Korosi-Tahan Ti

1. Toleransi terhadap Asam Klorida (HCl)

Asam klorida adalah asam non-pengoksidasi kuat yang menantang paduan titanium dengan melarutkan lapisan pasifnya, dengan kinerja yang bergantung pada konsentrasi, suhu, dan komposisi paduan:

Titanium Murni Komersial (CP Ti, Kelas 1–4)

Padasuhu kamar (RT), CP Ti tahan terhadap HCl encer (Konsentrasi kurang dari atau sama dengan 5%) dengan laju korosi<0.1 mm/year, as the passive film remains intact. However, concentrations >10% pada RT menyebabkan pelarutan film yang cepat, menyebabkan laju korosi melebihi 1 mm/tahun.

At temperatures >40 derajat, bahkan HCl encer (3–5%) akan menurunkan lapisan pasif. Misalnya, CP Ti dalam HCl 5% pada suhu 60 derajat memiliki laju korosi ~2,5 mm/tahun, sehingga tidak cocok untuk-penggunaan jangka panjang.

Pd-Titanium Paduan (Ti-0.2Pd, Gr.7)

Pd bertindak sebagai penstabil katodik, memungkinkan paduan mempertahankan pasivasi dalam HCl non-pengoksidasi. Itu menoleransi10–15% HCl di RT(tingkat korosi<0.05 mm/year) and 5% HCl at 80°C (rate <0.1 mm/year). Above 15% HCl at RT or 10% HCl at 60°C, passivation fails, and corrosion accelerates.

Paduan-Molibdenum Tinggi (Ti-32Mo, Ti-15Mo)

Paduan fase -ini memiliki ketahanan yang unggul terhadap HCl pekat. Ti-32Mo bertahanHCl 20% di RT(kecepatan<0.01 mm/year) and 10% HCl at 100°C (rate <0.2 mm/year), making it ideal for chemical processing equipment handling mid-concentration HCl.

Batasan Kunci: Semua paduan titanium gagal dalam HCl panas dan pekat (misalnya, HCl 37% pada suhu 80 derajat ) tanpa inhibitor pengoksidasi (misalnya, asam nitrat, besi klorida), karena lapisan film tidak dapat diperbaiki sendiri dalam kondisi reduksi kuat.

2. Toleransi terhadap Asam Sulfat (H₂SO₄)

Asam sulfat adalah asam non-pengoksidasi yang sangat agresif, dan kinerja paduan titanium bergantung pada keseimbangan antara konsentrasi, suhu, dan aditif pengoksidasi:

CP Ti

Di RT, CP Ti hanya menolakH₂SO₄ sangat encer (Konsentrasi kurang dari atau sama dengan 2%)(tingkat korosi<0.05 mm/year). Concentrations >5% di RT menyebabkan kerusakan film, dengan angka kejadian melebihi 3 mm/tahun. Pada suhu 60 derajat, bahkan 1% H₂SO₄ menyebabkan korosi yang dapat diukur (~0,5 mm/tahun).

Ti-0.2Pd (Gr.7)

Paduan ini memperluas toleransi terhadap5–10% H₂SO₄ di RT(kecepatan<0.1 mm/year) and 2% H₂SO₄ at 80°C. Adding small amounts of oxidizing agents (e.g., 0.5% HNO₃ or 0.1% Fe³⁺) stabilizes the passive film, allowing service in 20% H₂SO₄ at RT.

Paduan Ti-Mo-Ni (Ti-15Mo-5Ni, Gr.12)

Paduan ini dapat ditoleransi15% H₂SO₄ di RT(kecepatan<0.08 mm/year) and 5% H₂SO₄ at 100°C. It is widely used in sulfuric acid-based chemical pickling and fertilizer production equipment.

Ti-32Mo

Paduan-berperforma tertinggi untuk H₂SO₄, tahan terhadapnya30% H₂SO₄ di RT(kecepatan<0.02 mm/year) and 15% H₂SO₄ at 100°C. It is the material of choice for concentrated sulfuric acid handling systems where other titanium alloys fail.

Catatan Kritis: Dalam H₂SO₄ yang panas dan pekat (misalnya, 98% pada suhu 100 derajat ), bahkan paduan titanium khusus pun cepat terkorosi, dan material seperti Hastelloy C atau baja berlapis kaca-lebih disukai.

3. Toleransi terhadap Larutan Klor-Alkali (NaOH/KOH + NaCl)

Lingkungan klor-alkali (misalnya, produksi soda kaustik, elektrolisis air garam) menggabungkan media alkali dan konsentrasi klorida yang tinggi, namun paduan titanium menunjukkan stabilitas yang sangat baik di sini karena ketahanannya terhadap korosi alkali dan lubang yang diinduksi klorida-:

CP Ti dan Gr.5 (Ti-6Al-4V)Untuklarutan natrium hidroksida (NaOH).:

Di RT, mereka mentolerir konsentrasi hingga50% NaOH(tingkat korosi<0.01 mm/year). At 100°C, they resist 30% NaOH (rate <0.1 mm/year); above 40% NaOH at 120°C, the passive film degrades slightly (rate ~0.3 mm/year), but remains acceptable for short-term service.

Untukklorida-mengandung larutan kaustik(misalnya, 30% NaOH + 5% NaCl):

Mereka mempertahankan tingkat korosi<0.05 mm/year at 80°C, with no pitting or stress corrosion cracking (SCC). This makes them standard for chlor-alkali electrolyzer components (e.g., cathode baskets, cell liners).

CP Ti-Kemurnian Tinggi (Gr.1)

Untuk kaustik dengan konsentrasi sangat-tinggi-(misalnya, NaOH 70% pada suhu 150 derajat ), Gr.1 mengungguli tingkat korosi lainnya<0.2 mm/year, as its low interstitial content (O, N, C) reduces alkaline embrittlement risk.

Keuntungan Utama: Berbeda dengan baja tahan karat, paduan titanium tidak mengalami lubang klorida atau SCC dalam media klor-alkali, bahkan pada suhu tinggi dan beban klorida tinggi.

4. Toleransi terhadap Air Laut dan Lingkungan Laut

Air laut adalah media kompleks yang mengandung ion klorida tinggi (~3,5% NaCl), oksigen terlarut, dan organisme biofouling, namun paduan titanium memberikan ketahanan korosi jangka panjang yang tak tertandingi:

Semua Paduan Titanium (CP Ti, Gr.5, Gr.7)

Padalingkungan hingga suhu tinggi (hingga 120 derajat), semua nilai menunjukkan tingkat korosi<0.001 mm/year-negligible for practical purposes. The passive film resists chloride-induced pitting, crevice corrosion, and intergranular corrosion, even in stagnant or low-oxygen seawater (e.g., deep-sea environments).

Untukzona pasang surut/percikan(siklik basah-paparan kering), paduan titanium menghindari korosi-kegagalan kelelahan yang umum terjadi pada baja karbon atau paduan tembaga-nikel. Gr.5 (Ti-6Al-4V) juga mempertahankan kekuatan mekanik yang tinggi, sehingga ideal untuk riser lepas pantai dan poros baling-baling kapal.

Di dalambiofouling-air laut yang rentan, meskipun organisme laut dapat menempel pada permukaan, mereka tidak menembus lapisan pasif atau menyebabkan korosi-endapan (tidak seperti baja tahan karat). Pembersihan berkala menghilangkan kotoran tanpa merusak paduannya.

Kondisi Laut Ekstrim(misal, air laut + H₂S, laut-tekanan dalam-tinggi)

Ti-0.2Pd (Gr.7) dan Ti-32Mo tahan terhadap penggetasan hidrogen dari H₂S dan menjaga ketahanan korosi pada tekanan hingga 100 MPa (kedalaman 10.000 m), cocok untuk peralatan minyak/gas bawah laut.

Kinerja-Jangka Panjang: Komponen paduan titanium telah beroperasi di air laut alami selama lebih dari 30 tahun tanpa korosi atau degradasi yang dapat diukur, jauh melebihi masa pakai paduan laut tradisional.

Ringkasan Korosi-Rentang Toleransi Paduan Titanium Tahan

Media Korosif	Kelas Paduan	Batas Konsentrasi/Suhu (Layanan-Jangka Panjang)	Tingkat Korosi (Khas)
Asam Hidroklorat (HCl)	CP Ti	Kurang dari atau sama dengan 5% di RT	<0.1 mm/year
	Ti-0.2Pd (Gr.7)	10–15% di RT; 5% pada 80 derajat	<0.05 mm/year
	Ti-32Mo	20% di RT; 10% pada 100 derajat	<0.2 mm/year
Asam Sulfat (H₂SO₄)	CP Ti	Kurang dari atau sama dengan 2% di RT	<0.05 mm/year
	Ti-0.2Pd (Gr.7)	5–10% di RT (dengan oksidator: 20% di RT)	<0.1 mm/year
	Ti-32Mo	30% di RT; 15% pada 100 derajat	<0.02 mm/year
Klor-Alkali (NaOH+NaCl)	CP Ti/Gr.5	50% NaOH di RT; 30% NaOH pada 100 derajat (dengan NaCl 5%)	<0.1 mm/year
Air laut	Semua Nilai	Hingga 120 derajat, tekanan 100 MPa	<0.001 mm/year

Ketahanan Korosi Terhadap Korosi-Tahan Ti

1. Toleransi terhadap Asam Klorida (HCl)

2. Toleransi terhadap Asam Sulfat (H₂SO₄)

3. Toleransi terhadap Larutan Klor-Alkali (NaOH/KOH + NaCl)

4. Toleransi terhadap Air Laut dan Lingkungan Laut

Ringkasan Korosi-Rentang Toleransi Paduan Titanium Tahan