Mae aloion titaniwm, sy'n cynnwys titaniwm fel y metel sylfaen ynghyd ag elfennau eraill, yn cynnig nifer o fanteision megis dwysedd isel, cymhareb cryfder-i-bwysau uchel, ymwrthedd cyrydiad rhagorol, a phriodweddau prosesu ffafriol. Mae'r priodoleddau hyn yn gwneud aloion titaniwm yn ddewis delfrydol ar gyfer deunyddiau strwythurol awyrofod. Mewn amgylcheddau cynhyrchu byd go iawn, gall gwahanol fathau o gyrydiad ddigwydd mewn aloion titaniwm, pob un â'i ffurfiau gwahanol a'i fecanweithiau sylfaenol. Mae'r erthygl hon yn rhoi trosolwg cynhwysfawr o'r ffurfiau cyrydiad a'r mecanweithiau sy'n gysylltiedig ag aloion titaniwm, gan amlygu eu harwyddocâd a'u goblygiadau.
Cyrydiad Agen
Mae cyrydiad hollt yn digwydd ar holltau neu ddiffygion cydrannau metel pan fydd electrolyt yn ffurfio micro-amgylchedd llonydd, gan arwain at gyrydiad lleol. Mewn atebion niwtral ac asidig, mae'r tebygolrwydd o gyrydiad cyswllt mewn holltau aloi titaniwm yn sylweddol uwch nag mewn toddiannau alcalïaidd. Fodd bynnag, nid yw cyrydiad cyswllt yn effeithio ar wyneb yr hollt ond yn y pen draw mae'n arwain at fethiant trydylliad lleol.
Cyrydiad Pitting
Mae titaniwm yn dangos ymwrthedd ardderchog i gyrydiad tyllu yn y rhan fwyaf o doddiannau halen. Fodd bynnag, mae cyrydiad tyllu yn fwy tebygol o ddigwydd mewn toddiannau nad ydynt yn ddyfrllyd a berwi toddiannau clorid crynodedig. Mewn amgylcheddau o'r fath, mae ïonau halid yn ymosod ar y ffilm oddefol ar yr wyneb titaniwm, gan arwain at dyllu lleol gyda diamedrau pyllau yn llai na'u dyfnder. Gall rhai cyfryngau organig hefyd achosi cyrydiad tyllu ar aloion titaniwm mewn hydoddiannau halid. Mae cyrydiad tyllu mewn aloion titaniwm fel arfer yn digwydd mewn amodau crynodiad uchel a thymheredd uchel. Yn ogystal, mae angen amodau a chyfyngiadau penodol ar gyfer pylu mewn amgylcheddau sylffid a chlorid.
Embrittlement Hydrogen
Mae embrittlement hydrogen (HE), a elwir hefyd yn gracio a achosir gan hydrogen neu ddifrod hydrogen, yn un o'r mecanweithiau methiant cyfnod cynnar mewn aloion titaniwm. Mae gan y ffilm ocsid goddefol ar wyneb titaniwm a'i aloion gryfder uchel, ac mae'r tueddiad i embrittlement hydrogen yn cynyddu gyda chryfder cynyddol. Felly, mae embrittlement hydrogen y ffilm goddefol ar aloion titaniwm yn sensitif iawn.
Cyrydiad Galfanig
Mae'r ffilm ocsid goddefol ar wyneb titaniwm yn hyrwyddo newid cadarnhaol mewn potensial electrod titaniwm, gan wella ei wrthwynebiad asid a dŵr. Fodd bynnag, gall potensial cymharol uchel aloion titaniwm greu cylched electrocemegol gyda metelau eraill mewn cysylltiad, gan arwain at gyrydiad galfanig. Mae aloion titaniwm yn dueddol o cyrydu galfanig mewn dau fath o gyfryngau: mae'r math cyntaf yn cynnwys dŵr tap, toddiannau halen, dŵr môr, atmosffer, asid nitrig, asid asetig, ac ati, lle mae potensial electrod sefydlog Cd, Zn, ac Al yn fwy. negyddol na Ti, gan arwain at gynnydd sylweddol (6-60 gwaith) yn y gyfradd cyrydiad anodig. Mae'r ail fath yn cynnwys H2SO4, HCl, ac ati, lle gall Ti fod mewn cyflwr goddefol neu actifedig. Fodd bynnag, mae'r cyrydiad galfanig a welir yn gyffredin yn ystod cyswllt fel arfer yn digwydd yn y math cyntaf o gyfryngau cyrydol. Mae triniaethau anodizing yn cael eu cyflogi'n gyffredin i ffurfio haenau wedi'u haddasu ar wyneb y swbstrad, gan atal cyrydiad galfanig.
Mae deall y gwahanol fathau o gyrydiad a'u mecanweithiau mewn aloion titaniwm yn hanfodol ar gyfer dylunio deunyddiau a strwythurau sy'n gwrthsefyll cyrydiad. Mae cyrydiad hollt, cyrydiad tyllu, embrittlement hydrogen, a chorydiad galfanig yn ffurfiau cyrydiad amlwg a all effeithio ar berfformiad a chywirdeb aloion titaniwm mewn gwahanol amgylcheddau.
