Ana metal olarak titanyumdan ve diğer elementlerden oluşan titanyum alaşımları, düşük yoğunluk, yüksek mukavemet-ağırlık oranı, mükemmel korozyon direnci ve olumlu işlenme özellikleri gibi çok sayıda avantaj sunar. Bu özellikler titanyum alaşımlarını havacılık ve uzay yapı malzemeleri için ideal bir seçim haline getirmektedir. Gerçek dünyadaki üretim ortamlarında, titanyum alaşımlarında her biri farklı formlara ve altta yatan mekanizmalara sahip çeşitli korozyon türleri meydana gelebilir. Bu makale, titanyum alaşımlarıyla ilişkili korozyon formları ve mekanizmalarına kapsamlı bir genel bakış sunarak bunların önemini ve sonuçlarını vurgulamaktadır.
Aralık Korozyonu
Bir elektrolit durgun bir mikro ortam oluşturduğunda metal bileşenlerin yarıklarında veya kusurlarında çatlak korozyonu meydana gelir ve bu durum lokal korozyona neden olur. Nötr ve asidik çözeltilerde, titanyum alaşımı çatlaklarında temas korozyonu olasılığı alkali çözeltilere göre önemli ölçüde daha yüksektir. Bununla birlikte, temas korozyonu çatlak yüzeyinin tamamını etkilemez ancak sonuçta lokal perforasyon arızasına yol açar.
Çukur Korozyonu
Titanyum çoğu tuz çözeltisinde çukurlaşma korozyonuna karşı mükemmel direnç gösterir. Bununla birlikte, sulu olmayan çözeltilerde ve kaynayan konsantre klorür çözeltilerinde oyuklanma korozyonunun meydana gelmesi daha olasıdır. Bu tür ortamlarda halojenür iyonları titanyum yüzeyindeki pasif filme saldırarak, derinliklerinden daha küçük çukur çaplarına sahip lokal çukurlaşmaya yol açar. Bazı organik ortamlar halojenür çözeltilerindeki titanyum alaşımlarında çukurlaşma korozyonuna da neden olabilir. Titanyum alaşımlarında oyuklanma korozyonu tipik olarak yüksek konsantrasyon ve yüksek sıcaklık koşullarında meydana gelir. Ek olarak, sülfür ve klorür ortamlarında çukurlaşma için özel koşullar ve sınırlamalar gereklidir.
Hidrojen Kırılganlığı
Hidrojen kaynaklı çatlama veya hidrojen hasarı olarak da bilinen hidrojen kırılganlığı (HE), titanyum alaşımlarındaki erken aşamadaki başarısızlık mekanizmalarından biridir. Titanyum ve alaşımlarının yüzeyindeki pasif oksit filmi yüksek mukavemete sahiptir ve mukavemet arttıkça hidrojen gevrekleşmesine karşı duyarlılık da artar. Bu nedenle, titanyum alaşımları üzerindeki pasif filmin hidrojen gevrekleşmesi oldukça hassastır.
Galvanik Korozyon
Titanyumun yüzeyindeki pasif oksit filmi, titanyumun elektrot potansiyelinde pozitif bir değişimi teşvik ederek asit ve su direncini artırır. Bununla birlikte, titanyum alaşımlarının nispeten yüksek potansiyeli, temas halindeki diğer metallerle elektrokimyasal bir devre oluşturarak galvanik korozyona yol açabilir. Titanyum alaşımları iki tür ortamda galvanik korozyona eğilimlidir: birinci tür, Cd, Zn ve Al'in kararlı elektrot potansiyelinin daha fazla olduğu musluk suyu, tuz çözeltileri, deniz suyu, atmosfer, nitrik asit, asetik asit vb.'yi içerir. Ti'ninkinden negatiftir, bu da anodik korozyon oranında önemli bir artışa (6-60 kat) neden olur. İkinci tip, Ti'nin pasifleştirilmiş veya aktifleştirilmiş bir durumda olabildiği H2SO4, HCl vb.'yi içerir. Ancak temas sırasında yaygın olarak gözlemlenen galvanik korozyon genellikle birinci tip korozif ortamlarda meydana gelir. Eloksal işlemleri genellikle substrat yüzeyinde modifiye edilmiş katmanlar oluşturmak ve galvanik korozyonu önlemek için kullanılır.
Titanyum alaşımlarındaki çeşitli korozyon türlerini ve bunların mekanizmalarını anlamak, korozyona dayanıklı malzeme ve yapıların tasarlanması için çok önemlidir. Aralık korozyonu, çukurlaşma korozyonu, hidrojen kırılganlığı ve galvanik korozyon, titanyum alaşımlarının farklı ortamlarda performansını ve bütünlüğünü etkileyebilecek başlıca korozyon formlarıdır.
