1. Odpornost proti koroziji titanove zlitine stopnje 5 (Ti-6Al-4V)
Tvorba pasivnega filma: Titan ima močno afiniteto do kisika in tudi v okoljskih pogojih tvori Ti-6Al-4Vtanek, gost in oprijemljiv oksidni film(pretežno TiO₂, s sledovi Al₂O₃ iz legirnega elementa aluminija) na njegovi površini. Ta pasivni film se samo-celi: če ga poškoduje mehanska obraba ali lokalni kemični napad, se hitro preoblikuje v prisotnosti kisika (ali vlage), da ponovno -vzpostavi zaščitno pregrado in prepreči nadaljnje prodiranje korozivnih medijev v spodnjo kovinsko matriko.
Odpornost na enakomerno in lokalizirano korozijo:
V večini nevtralnih in šibko korozivnih okolij (npr. sladka voda, atmosferski zrak, razredčene raztopine soli) kaže Ti-6Al-4V zanemarljivo enakomerno korozijo, s stopnjami korozije pogosto pod 0,001 mm/leto, kar je veliko nižje od običajnih konstrukcijskih kovin, kot je ogljikovo jeklo in celo veliko nerjavnih jekel (npr. 304 SS).
Ima tudi visoko odpornost na lokalizirano korozijo, kot so luknjičasta korozija, razpokana korozija in interkristalna korozija. Dvo-fazna (+) mikrostruktura zlitine ter stabilizacijski učinek Al in V zmanjšata mikrostrukturne nehomogenosti, ki običajno sprožijo lokalizirano korozijo. Na primer, v okoljih, ki vsebujejo klorid- (pogost vzrok za nastanek lukenj v nerjavnih jeklih), je Ti-6Al-4V odporen proti nastanku lukenj do koncentracij klorida, ki močno presegajo tiste, ki bi razgradile nerjavno jeklo, pod pogojem, da pasivni film ostane nedotaknjen.
Omejitve v okoljih z ekstremno redukcijo: Odpornost Ti-6Al-4V proti koroziji se zmanjšamočni redukcijski mediji(npr. koncentrirana klorovodikova kislina, žveplova kislina ali fluorovodikova kislina brez zaviralcev oksidacije) in v okoljih z visokimi koncentracijami fluoridnih ionov. V teh scenarijih se pasivni film ne more stabilizirati ali samo-popraviti, kar povzroči hitro enakomerno korozijo ali vodikovo krhkost (HE), kjer atomi vodika difundirajo v zlitino in povzročijo krhke razpoke pod natezno napetostjo.
2. Dolgoročna-uporabnost titanove zlitine stopnje 5 v težkih okoljih (morska voda, kisli-bazični mediji, visoka temperatura in tlak)
(1) Okolja morske vode
Odpornost proti morski koroziji: Pasivni film na Ti-6Al-4V je zelo stabilen v morski vodi, tudi v pogojih visoke slanosti, plimovanja ali na območju brizganja (kjer ravni kisika in klorida nihajo). Odporen je na korozijo zaradi kloridnih ionov morske vode, pa tudi na biološko obraščanje (čeprav biološko obraščanje morda zahteva občasno čiščenje, ne ogrozi strukturne celovitosti zlitine).
Zmogljivost v dinamičnih pogojih: V tekoči morski vodi (npr. v ladijskih propelerskih gredeh ali dvižnih vodih na morju) ali okoljih s kavitacijo/erozijo Ti-6Al-4V združuje korozijsko odpornost z visoko mehansko trdnostjo in žilavostjo, s čimer se izogne erozijskim in korozijskim napakam, ki so pogoste pri ogljikovem jeklu ali bakrovih zlitinah. Dokazano je, da dolgotrajna izpostavljenost (10+ let) naravni morski vodi ne povzroča merljive korozije ali poslabšanja mehanskih lastnosti zlitine, pod pogojem, da ne pride do galvanske sklopitve z bolj plemenitimi kovinami (npr. platino, grafitom) (kar bi lahko povzročilo katodno razvijanje vodika in HE).
(2) Kisli in alkalni mediji
Alkalni mediji: Zlitina je -primerna za dolgotrajno-uporabo v večini alkalnih okolij, vključno z raztopinami razredčenega do koncentriranega natrijevega hidroksida (NaOH), kalijevega hidroksida (KOH) in apna, tudi pri povišanih temperaturah (do 150–200 stopinj za razredčene alkalije). Pasivni film je stabilen v alkalnih pogojih, stopnje korozije pa ostajajo izjemno nizke (običajno<0.01 mm/year). It is commonly used in chemical processing equipment for caustic soda production and wastewater treatment systems.
Kisli medij:
Razredčene ali oksidativne kisline: Ti-6Al-4V lahko dolgoročno služi v razredčeni dušikovi kislini (HNO₃,<20% concentration), chromic acid (H₂CrO₄), or mixed acids with oxidizing agents (e.g., nitric-sulfuric acid blends). The oxidizing environment maintains the integrity of the passive film, preventing corrosion. For example, it is used in nuclear industry equipment for nitric acid-based fuel reprocessing.
Ne{0}}oksidativne ali koncentrirane kisline: It cannot be used long-term in concentrated non-oxidizing acids (e.g., >10% HCl, >5 % H₂SO4 pri sobni temperaturi ali katera koli koncentracija HF). V teh medijih se pasivni film raztopi, kar povzroči hitro korozijo in absorpcijo vodika, kar povzroči krhkost in prezgodnjo odpoved. Celo razredčene ne-oksidacijske kisline bodo sčasoma razgradile zlitino, če ne dodamo inhibitorjev korozije (npr. oksidacijske soli, kot sta železov klorid ali bakrov sulfat).
(3) Okolja z visoko-temperaturo in visokim{2}}tlakom (HTHP)
Zrak- z visoko temperaturo/inertno ozračje: V oksidativnih ali inertnih atmosferah (npr. argon, dušik) lahko Ti-6Al-4V dolgoročno deluje pri temperaturah do300-350 stopinj. At these temperatures, it retains its mechanical strength (tensile strength >860 MPa) in odpornost proti koroziji, s kompozitnim pasivnim filmom Al₂O₃-TiO₂, ki preprečuje visoko{2}}temperaturno oksidacijo. Nad 400 stopinjami pa oksidni film postane porozen in zlitina začne absorbirati kisik in dušik, kar povzroči površinsko krhkost (nastanek trdega, krhkega "alfa ohišja") in postopno upadanje duktilnosti in žilavosti, zaradi česar je dolgoročna-uporaba nepraktična.
Visoko{0}}temperaturni jedki/mediji pod tlakom:
V vodi ali pari HTHP (npr. kotli v elektrarnah, geotermalni sistemi) je Ti-6Al-4V odporen proti koroziji in razpokanju zaradi napetostne korozije (SCC) do 300 stopinj in pritiskov 15–20 MPa, saj pasivni film ostane stabilen v visokotlačni vodi s kisikom. Pogosto se uporablja v komponentah geotermalnih vodnjakov zaradi njegove sposobnosti, da prenese visok pritisk in slanice, ki vsebujejo klorid.
V kislem ali alkalnem mediju HTHP se temperaturni prag za varno dolgoročno-uporabo znatno zniža. Na primer, v razredčenih jedkih raztopinah lahko temperature nad 200 stopinj povzročijo pospešeno korozijo, medtem ko lahko v oksidirajočih kislinah temperature nad 100 stopinj ogrozijo pasivni film in povečajo tveganje HE.
V okoljih HTHP, bogatih z -vodikom (npr. dokončanje naftnih in plinskih vrtin z visoko vsebnostjo H₂S), je Ti-6Al-4V dovzeten za vodikovo krhkost tudi pri zmernih temperaturah (150–200 stopinj) in zahteva skrbno izbiro materiala ali strategije za ublažitev vodika (npr. prevleka ali modifikacija zlitine) za dolgoročno uporabo.
