Коррозионная стойкость титана в неорганических кислотах

Вообще говоря, титан в окислительной среде (например, азотной кислоте, хромовой кислоте, гипохлорите, хлорной кислоте и т. д.) обладает лучшей коррозионной стойкостью, а в восстанавливающей кислоте (например, в разбавленном растворе серной кислоты, растворе соляной кислоты и т. д.) из-за к разрушению пассивности оксидной пленки, скорость коррозии сравнительно быстрая, причем с увеличением температуры и концентрации. В восстановительной кислоте добавление солей тяжелых металлов может играть существенную роль в ингибировании коррозии титано-палладиевого сплава ТА9 (Ti-0.2Pd) и титано-никель-молибденового сплава ТА10 (Ti-0. 3Mo-0.8Ni), чем коррозионная стойкость промышленного титана значительно выше.

Титан – лучший металлический материал для оборудования для нагревания раствора азотной кислоты. Титановый теплообменник выдержал 193 градуса около 60% азотной кислоты, много лет эксплуатации без коррозии. При кипении 40% и 68% азотной кислоты начало некоторой коррозии, через короткий промежуток времени после восстановления пассивности титана, скорость коррозии значительно снизилась, что может быть связано с ингибированием коррозии ионов титана.

В высокотемпературной азотной кислоте коррозионная стойкость титана зависит от чистоты азотной кислоты. При высокой температуре чистый раствор азотной кислоты или пары азотной кислоты, когда концентрация азотной кислоты составляет 20% ~ 60%, когда коррозия более очевидна. Различные ионы металлов, даже если их содержание очень низкое, например Si, Cr, Fe, Ti и т. д., также должны замедлять коррозию титана в высокотемпературном растворе азотной кислоты. В высокотемпературном растворе азотной кислоты титан, чем нержавеющая сталь, проявляет более высокую коррозионную стойкость. Продукты коррозии титана (Tif+) являются очень хорошим ингибитором коррозии азотной кислоты.

При комнатной температуре в атмосферной серной кислоте промышленно чистый титан устойчив только к растворам серной кислоты с концентрацией менее 5%; если температура упадет примерно до 0 градусов, концентрацию серной кислоты можно увеличить до 20%. Если температуру повысить до кипения, концентрация серной кислоты все равно будет корродировать, даже если ее снизить до 0,5%. При той же температуре раствор серной кислоты в азоте, скорость коррозии титана значительно выше, чем в случае воздуха. Этот закон коррозии в других восстанавливающих неорганических кислотах в основном такой же.

При комнатной температуре промышленный чистый титан выдерживает 7%-ный раствор соляной кислоты, при повышении температуры коррозионная стойкость значительно снижается. Титан-никель-молибденовые сплавы выдерживают 9% раствора соляной кислоты, а титан-палладиевые — 27%. Ионы высоковалентных тяжелых металлов, таких как железо, никель, медь, молибден и др., способны существенно улучшить коррозионную стойкость титана, что является причиной успешного применения титана в солянокислых системах в гидрометаллургической промышленности.

При комнатной температуре технически чистый титан устойчив к воздействию растворов фосфорной кислоты до 30%. Когда температура повышается до 60 градусов, концентрация падает примерно до 10 процентов. При температуре 100 градусов концентрация фосфорной кислоты может поддерживаться лишь на уровне около 2%, а при достижении температуры кипения коррозия титана не ускоряется.