다른 원소와 함께 모재 금속인 티타늄으로 구성된 티타늄 합금은 낮은 밀도, 높은 강도-대-중량 비율, 뛰어난 내식성, 유리한 가공 특성 등 다양한 장점을 제공합니다. 이러한 특성으로 인해 티타늄 합금은 항공우주 구조 재료에 이상적인 선택이 됩니다. 실제-생산 환경에서는 티타늄 합금에서 다양한 유형의 부식이 발생할 수 있으며, 각 유형마다 고유한 형태와 기본 메커니즘이 있습니다. 이 기사에서는 티타늄 합금과 관련된 부식 형태 및 메커니즘에 대한 포괄적인 개요를 제공하고 그 중요성과 의미를 강조합니다.
틈새 부식
틈새부식은 전해액이 정체된 미세환경을 형성할 때 금속부품의 틈이나 결함에 발생하여 국부적인 부식이 발생한다. 중성 및 산성 용액에서는 티타늄 합금 틈새의 접촉 부식 가능성이 알칼리성 용액보다 훨씬 높습니다. 그러나 접촉 부식은 전체 틈새 표면에 영향을 미치지 않지만 결국 국부적인 천공 파손으로 이어집니다.
피팅 부식
티타늄은 대부분의 염 용액에서 공식 부식에 대한 탁월한 저항성을 나타냅니다. 그러나 공식 부식은 비수성 용액과 끓는 농축 염화물 용액에서 더 쉽게 발생합니다.- 이러한 환경에서 할로겐화물 이온은 티타늄 표면의 부동태 막을 공격하여 깊이보다 작은 구멍 직경을 갖는 국부적인 구멍을 만듭니다. 특정 유기 매체는 할로겐화물 용액의 티타늄 합금에 공식 부식을 유발할 수도 있습니다. 티타늄 합금의 공식 부식은 일반적으로 높은-농도와 높은-온도 조건에서 발생합니다. 또한 황화물 및 염화물 환경에서 구멍을 뚫기 위해서는 특정 조건과 제한 사항이 필요합니다.
수소 취성
수소-유발 균열 또는 수소 손상으로도 알려진 수소 취성(HE)은 티타늄 합금의 초기-파손 메커니즘 중 하나입니다. 티타늄 및 그 합금 표면의 부동태 산화막은 높은 강도를 가지며, 강도가 증가함에 따라 수소 취성에 대한 민감성이 증가합니다. 따라서 티타늄 합금의 부동태 피막의 수소 취성은 매우 민감합니다.
갈바니 부식
티타늄 표면의 수동 산화막은 티타늄 전극 전위의 양의 이동을 촉진하여 내산성 및 내수성을 향상시킵니다. 그러나 티타늄 합금의 상대적으로 높은 잠재력은 다른 금속과 접촉하는 전기화학 회로를 생성하여 갈바닉 부식을 일으킬 수 있습니다. 티타늄 합금은 두 가지 유형의 매질에서 갈바닉 부식이 발생하기 쉽습니다. 첫 번째 유형에는 수돗물, 소금 용액, 해수, 대기, 질산, 아세트산 등이 포함됩니다. 여기서 Cd, Zn 및 Al의 안정된 전극 전위는 Ti보다 더 음수이므로 양극 부식 속도가 크게 증가(6-60배)됩니다. 두 번째 유형에는 H2SO4, HCl 등이 포함되며, 여기서 Ti는 부동태화되거나 활성화된 상태일 수 있습니다. 그러나 일반적으로 접촉 중에 관찰되는 갈바닉 부식은 일반적으로 첫 번째 유형의 부식성 매체에서 발생합니다. 양극 산화 처리는 일반적으로 기판 표면에 변형된 층을 형성하여 갈바닉 부식을 억제하는 데 사용됩니다.
티타늄 합금의 다양한 부식 형태와 그 메커니즘을 이해하는 것은 내부식성 재료와 구조를 설계하는 데 매우 중요합니다.{0}} 틈새 부식, 공식 부식, 수소 취성 및 갈바니 부식은 다양한 환경에서 티타늄 합금의 성능과 무결성에 영향을 미칠 수 있는 주요 부식 형태입니다.
