高性能金属であるチタンは、ステンレス鋼やアルミニウム合金と比べて優れた耐孔食性を示します。-しかし、高温の濃縮塩化物溶液中でのチタンの使用が増加するにつれて、チタン装置における孔食の事故が増加しています。
チタンの孔食は隙間腐食に比べて発生しにくく、後者では隙間表面に局所的な孔食が発生することがよくあります。
電気化学技術は金属の孔食の可能性を測定することができ、孔食に対する感受性の評価に役立ちます。
チタンの孔食に影響を与える要因
塩化物または臭化物溶液では温度が上がるにつれて感度が増加します。
pH はチタンの耐孔食性にわずかな影響を与えます。
塩化物溶液中でのチタンの破壊電位は約 8 ～ 10V であり、臭化物またはヨウ化物溶液中では潜在的に低くなり、孔食の可能性が高くなります。
鉄分含有量の影響
鉄含有量が増加すると、チタンの孔食に対する耐性が低下し、Ti-Fe 相が孔食の核生成サイトとして機能することがよくあります。
表面前処理の効果-
真空アニーリングと陽極酸化処理により、チタンの孔食の可能性が高まり、感受性が低下します。
湿ったサンドペーパーで研磨すると、孔食が発生する可能性が高くなります。
その他の要因
表面の粗さや亜鉛、鉄、アルミニウム、マンガン、銅などの特定の金属との接触は孔食を促進します。
硫酸イオン、硝酸イオン、クロム酸イオン、リン酸イオン、炭酸イオンなどの特定のアニオンは、チタンの孔食に対する耐性を高めます。
孔食の進行段階
孔食は通常、核生成、成長、再不動態化の各段階を経て進行します。
核生成は、チタンの電位が酸化膜の破壊電位を超えると発生します。
成長には、時間の経過とともに観察できる腐食ピットの拡大が含まれます。
再不動態化により孔食の進行を阻止することができ、場合によっては不動態化段階への進行を防ぎ、孔食の成長を効果的に阻止します。
