Die spesiale korrosievorm van titaniumskroewe!
Titaniumlegeringskroewe (soos TC4) is bekend vir hul uitstekende korrosiebestandheid, maar dit beteken nie dat hulle onder geen omstandighede "nooit korrodeer" nie. In sekere spesifieke en strawwe omgewings kan titaniumskroewe spesiale vorme van korrosie ervaar.
Om hierdie spesiale vorme van korrosie te verstaan is noodsaaklik vir die korrekte keuse en installering van titaniumskroewe.
Kernbeginsel: "Passiveringsfilm" van titanium
Die korrosiebestandheid van titanium kom van 'n uiters dun (ongeveer 3-5 nanometer) maar abnormaal digte en stabiele oksiedfilm (hoofsaaklik TiO₂) op sy oppervlak. Hierdie "passiveringsfilm" kan in die meeste omgewings self herstel en die metaal binne beskerm. Onder die volgende spesiale toestande sal hierdie film egter beskadig word, wat tot korrosie lei.
Verskeie spesiale korrosievorme van titanium skroewe
1. Gatkorrosie
Dit is die mees algemene en kommerwekkende vorm van gelokaliseerde korrosie van titaniumlegerings in chloorbevattende omgewings.
Voorkomsvoorwaardes:
- Daar is nou gapings (gewoonlik tussen 0.025 mm en 0.1 mm in breedte).
- Daar is stilstaande korrosiewe media in die gapings (veral waterige oplossings wat chloriedione bevat, soos seewater, soutwater en vogtige soutsproeilug)
Waarom het dit gebeur:
- Dit is baie moeilik vir suurstof om deur gapings in die binnekant te diffundeer en kan nie die vereiste suurstofkonsentrasie vir die passiveringsfilm handhaaf nie.
- Die konsentrasie chloriedione in die gaping neem toe, en die pH-waarde neem af (suurheid word sterker)
- Wanneer die omgewing se pH-waarde onder 'n sekere kritieke waarde is (ongeveer 1-2 vir titaanlegerings), sal die passiveringsfilm beskadig word en aktief ontbind.
Spesifieke risiko's verbonde aan skroewe:
- Tussen die skroefdop en die kontakoppervlak van die komponent.
- By die gaping van skroefdraadinskakeling.
- Die kontakoppervlak van die wasser onder die skroefkop.
- Enige blindekol waar elektroliete geneig is om op te hoop.
2. Galvaniese korrosie
Ook bekend as "kontakkorrosie" of "heterogene metaalkorrosie". Dit is die maklikste plek om foute te maak wanneer titaniumskroewe geïnstalleer word.
Voorkomsvoorwaardes:
Titaniumskroewe kom in direkte kontak met 'n metaal met 'n meer negatiewe (aktiewe) potensiaal, soos aluminium of koolstofstaal, in die elektroliet.
Wie sal beskadig word:
Die sleutel is dat titanium self beskerm sal word, terwyl die reaktiewe metale wat daarmee in aanraking kom (soos aluminiumrame en magnesiumonderdele) korrosie sal versnel!
Waarom het dit gebeur:
Titanium het 'n positiewe potensiaal (meer "inert") onder gewone metale, gelykstaande aan 'n "katode". Aluminium, staal en ander materiale is "anodes". Wanneer hulle 'n stroombaan deur die elektroliet vorm, sal die anode die ontbinding versnel om die katode te beskerm.
Spesifieke risiko's verbonde aan skroewe:
- Die direk inskroef van titaniumskroewe in die skroefdraadgate van aluminiumrame kan vinnige korrosie en verval van die aluminiumskroefdraadgate in vogtige omgewings veroorsaak, wat uiteindelik tot skroefdraadversaking en skroeflosmaak lei.
- Kontak tussen titaniumskroewe en koolstofstaalwassers of -onderdele
3. Waterstofverbrosheid
Dit is 'n ernstige vorm van mislukking wat kan lei tot skielike brosbreuk.
Voorkomsvoorwaardes:
- Titaniumatome absorbeer maklik waterstofatome.
- Wanneer titaan in die volgende omgewing is, sal waterstof infiltreer:
- Oormatige katodiese beskerming: Byvoorbeeld, in galvaniese korrosie sal titanium as die katode 'n waterstofontwikkelingsreaksie ondergaan.
- In reduseerende sure soos soutsuur en swaelsuur.
- Hoë temperatuur en hoë druk waterstofomgewing.
- Onvanpaste bedekking of oppervlakbehandeling (soos suurwas met waterstofbevattende suur).
4. Spanningskorrosie-krake
Brosse breuk vind plaas onder die gekombineerde werking van 'n spesifieke korrosiewe omgewing en trekspanning.
Voorkomsvoorwaardes:
Spesifieke korrosiewe media: Vir titaniumlegerings is die belangrikste rokende salpetersuur, metanol, halogeenelemente, vaste chloriede, ens. TC4-titaanlegering het uitstekende spanningskorrosiebestandheid in gewone atmosfeer of seewater.
Deurlopende trekspanning: Dit kan 'n eksterne las of 'n interne residuele spanning wees wat tydens skroefaandraai gegenereer word.
Risiko van skroewe:
Dit kan in uiters spesiale omgewings (soos chemiese toerusting) voorkom, maar vir daaglikse toepassings soos bergfietse is die risiko uiters laag.