Dec 10, 2025 伝言を残す

耐食性-Tiの耐食性

1. 塩酸 (HCl) に対する耐性

塩酸は強力な非酸化性の酸であり、不動態皮膜を溶解することでチタン合金に悪影響を及ぼします。その性能は濃度、温度、合金組成に依存します。{0}

市販の純チタン (CP Ti、グレード 1 ~ 4)

室温 (RT)、CP Ti は、腐食率のある希 HCl (濃度 5% 以下) に耐性があります。<0.1 mm/year, as the passive film remains intact. However, concentrations >室温で 10% を超えると急速な膜の溶解が発生し、腐食速度が 1 mm/年を超えます。

At temperatures >40 度、希 HCl (3 ~ 5%) であっても不動態皮膜は劣化します。たとえば、60 度、5% HCl 中の CP Ti の腐食速度は約 2.5 mm/年であり、長期使用には適していません。-。

Pd-合金チタン (Ti-0.2Pd、Gr.7)

Pd は陰極安定剤として機能し、合金が非酸化性 HCl 中で不動態化を維持できるようにします。{0}耐える10 ~ 15% HCl (室温)(腐食速度<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.

高-モリブデン合金(Ti-32Mo、Ti-15Mo)

これらの - 相合金は、濃 HCl に対して優れた耐性を備えています。 Ti-32Mo に耐える20% HCl、室温(レート<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.

キーの制限: すべてのチタン合金は、酸化防止剤 (例: 硝酸、塩化第二鉄) なしの濃熱 HCl (例: 80 度の 37% HCl) 中では破損します。これは、強い還元条件下では膜が自己修復できないためです。-。

2. 硫酸 (H₂SO₄) に対する耐性

硫酸は非常に攻撃性の高い非酸化性の酸であり、チタン合金の性能は濃度、温度、酸化性添加剤のバランスに左右されます。{0}

CPティ

RTでは、CP Tiはのみ抵抗します非常に希薄な H₂SO₄ (濃度 2% 以下)(腐食速度<0.05 mm/year). Concentrations >室温で 5% がフィルムの破壊を引き起こし、その速度は年間 3 mm を超えます。 60 度では、1% H₂SO₄ であっても、測定可能な腐食 (約 0.5 mm/年) が発生します。

Ti-0.2Pd (Gr.7)

合金により公差が拡張されます。室温で 5 ~ 10% H₂SO₄(レート<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.

Ti-Mo-Ni 合金 (Ti-15Mo-5Ni、Gr.12)

この合金は耐えます室温で 15% H₂SO₄(レート<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

-H₂SO₄ に対して最高の性能を誇る合金で、耐久性があります室温で 30% H₂SO₄(レート<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.

重要な注意事項: 高温の濃縮 H2SO4 (たとえば 100 度で 98%) では、特殊なチタン合金でも急速に腐食するため、ハステロイ C やグラスライニング鋼などの材料が推奨されます。{4}}
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3. 塩素-アルカリ溶液(NaOH/KOH + NaCl)に対する耐性

塩素-環境(例: 苛性ソーダの製造、食塩水の電気分解)では、アルカリ性媒体と高濃度の塩化物が組み合わされますが、チタン合金は、アルカリ腐食と塩化物-による孔食の両方に対する耐性により、優れた安定性を示します。

CP Ti および Gr.5 (Ti-6Al-4V)のために水酸化ナトリウム(NaOH)溶液:

室温では、次の濃度まで許容されます。50% NaOH(腐食速度<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.

のために塩化物-を含む苛性溶液(例: 30% NaOH + 5% NaCl):

腐食速度を維持します<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).

高純度CP Ti(Gr.1)-

超-高濃度-の苛性アルカリ(例: 150 度で 70% NaOH)の場合、Gr.1 は他のグレードより腐食速度で優れています。<0.2 mm/year, as its low interstitial content (O, N, C) reduces alkaline embrittlement risk.

主な利点: ステンレス鋼とは異なり、チタン合金は、高温や高い塩化物負荷でも、塩素-アルカリ媒体中で塩化物孔食や SCC を起こしません。

4. 海水および海洋環境に対する耐性

海水は、高塩化物イオン(約 3.5% の NaCl)、溶存酸素、生物付着生物を含む複雑な媒体ですが、チタン合金は比類のない長期耐食性を実現します。-

すべてのチタン合金 (CP Ti、Gr.5、Gr.7)

周囲温度から高温 (最大 120 度)、すべてのグレードで腐食率が発生します。<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).

のためにタイダル/スプラッシュゾーン(繰り返しの湿式-乾式暴露)、チタン合金は、炭素鋼や銅-合金によく見られる腐食-疲労破壊を回避します。 Gr.5 (Ti-6Al-4V) は高い機械的強度を保持しているため、オフショアのライザーや船舶のプロペラ シャフトに最適です。

生物付着-しやすい海水海洋生物は表面に付着する可能性がありますが、(ステンレス鋼とは異なり)不動態皮膜を貫通したり、堆積下腐食を引き起こしたりすることはありません。{0}}定期的な洗浄により、合金に損傷を与えることなく汚れを除去します。

極限の海洋条件(例: 海水 + H₂S、高圧-深海-)

Ti-0.2Pd (Gr.7) および Ti-32Mo は、H₂S による水素脆化に耐性があり、最大 100 MPa (深さ 10,000 m) の圧力でも耐食性を維持するため、海底石油/ガス機器に適しています。

長期的なパフォーマンス-: チタン合金コンポーネントは、天然海水中で 30 年以上使用されており、測定可能な腐食や劣化はなく、従来の海洋合金の耐用年数をはるかに超えています。

耐食性-チタン合金の許容範囲の概要

腐食性媒体 合金グレード 濃度/温度制限(長期サービス)- 腐食速度 (代表値)
塩酸(HCl) CPティ RTで5%以下 <0.1 mm/year
Ti-0.2Pd (Gr.7) 室温で 10 ~ 15%。 80度で5% <0.05 mm/year
Ti-32Mo 室温で 20%。 100度で10% <0.2 mm/year
硫酸 (H₂SO₄) CPティ RT で 2% 以下 <0.05 mm/year
Ti-0.2Pd (Gr.7) 室温で 5 ~ 10% (酸化剤を使用する場合: 室温で 20%) <0.1 mm/year
Ti-32Mo 室温で 30%。 100度で15% <0.02 mm/year
塩素-アルカリ (NaOH+NaCl) CP Ti/Gr.5 室温で50% NaOH。 30% NaOH、100 度 (5% NaCl を含む) <0.1 mm/year
海水 全グレード 120度、100MPaまでの圧力 <0.001 mm/year

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