1. Otpornost na koroziju legure titana 5 razreda (Ti-6Al-4V)
Pasivno formiranje filma: Titan ima jak afinitet prema kiseoniku, pa čak iu ambijentalnim uslovima, Ti-6Al-4V formiratanak, gust i prianjajući oksidni film(pretežno TiO₂, sa tragovima Al₂O₃ iz legirajućeg elementa aluminijuma) na njegovoj površini. Ovaj pasivni film se samo-zacjeljuje: ako je oštećen mehaničkim habanjem ili lokalnim hemijskim napadom, brzo se reformiše u prisustvu kiseonika (ili vlage) kako bi ponovo-uspostavio zaštitnu barijeru, sprečavajući dalje prodiranje korozivnog medija u metalnu matricu ispod.
Otpornost na uniformnu i lokalizovanu koroziju:
U većini neutralnih i slabo korozivnih okruženja (npr. slatka voda, atmosferski zrak, razrijeđeni rastvori soli), Ti-6Al-4V pokazuje zanemarljivu ujednačenu koroziju, sa stopama korozije često ispod 0,001 mm/godišnje – daleko niže od konvencionalnih konstrukcijskih metala kao što su ugljični čelik, pa čak i mnogi nehrđajući čelici (npr. SS).
Također ima visoku otpornost na lokaliziranu koroziju kao što su piting, pukotna korozija i intergranularna korozija. Dvofazna (+) mikrostruktura legure i stabilizirajući efekat Al i V minimiziraju mikrostrukturne nehomogenosti koje tipično izazivaju lokaliziranu koroziju. Na primjer, u okolinama koje sadrže hlorid- (česti uzrok pojave rupa u nehrđajućim čelicima), Ti-6Al-4V otporan je na taloženje do koncentracija klorida koje su daleko veće od onih koje bi degradirale nehrđajući čelik, pod uvjetom da pasivni film ostane netaknut.
Ograničenja u ekstremno reducirajućim okruženjima: Otpornost na koroziju Ti-6Al-4V se smanjujejak redukcijski medij(npr. koncentrirana hlorovodonična kiselina, sumporna kiselina ili fluorovodična kiselina bez inhibitora oksidacije) iu okruženjima sa visokim koncentracijama fluoridnih jona. U ovim scenarijima, pasivni film nije u stanju da se stabilizuje ili samo-popravi, što dovodi do brze uniformne korozije ili vodonične krtosti (HE), gdje atomi vodonika difundiraju u leguru i uzrokuju krto pucanje pod vlačnim naprezanjem.
2. Dugotrajna upotrebljivost legure titanijuma 5 stepena u teškim okruženjima (morska voda, kiseli-bazni mediji, visoka temperatura i pritisak)
(1) Okruženje morske vode
Otpornost na morsku koroziju: Pasivni film na Ti-6Al-4V je visoko stabilan u morskoj vodi, čak iu uslovima visokog saliniteta, plima ili prskanja (gdje nivoi kisika i klorida fluktuiraju). Otporan je na koroziju od hloridnih jona morske vode, kao i na bioobraštanje (iako biološko obraštanje može zahtijevati periodično čišćenje, ne ugrožava strukturni integritet legure).
Performanse u dinamičkim uslovima: U tekućoj morskoj vodi (npr. u brodskim propelerskim oknima ili pučini) ili okruženjima sa kavitacijom/erozijom, Ti-6Al-4V kombinuje otpornost na koroziju sa visokom mehaničkom čvrstoćom i žilavošću, izbjegavajući erozijsko-korozijske kvarove uobičajene za ugljični čelik ili legure bakra. Pokazalo se da dugotrajno izlaganje (10+ godina) prirodnoj morskoj vodi ne uzrokuje mjerljivu koroziju ili degradaciju mehaničkih svojstava legure, pod uvjetom da ne dođe do galvanskog spajanja s plemenitijim metalima (npr. platina, grafit) (što bi moglo izazvati katodnu evoluciju vodonika i HE).
(2) Kiseli i alkalni mediji
Alkalni mediji: Legura je dobro-pogodna za dugotrajnu- upotrebu u većini alkalnih okruženja, uključujući razrijeđeni do koncentrovani natrijum hidroksid (NaOH), kalijum hidroksid (KOH) i rastvore kreča, čak i na povišenim temperaturama (do 150-200 stepeni za razrijeđene alkalije). Pasivni film je stabilan u alkalnim uslovima, a stope korozije ostaju izuzetno niske (obično<0.01 mm/year). It is commonly used in chemical processing equipment for caustic soda production and wastewater treatment systems.
Acid Media:
Razrijeđene ili oksidirajuće kiseline: Ti-6Al-4V može dugo služiti u razrijeđenoj dušičnoj kiselini (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-oksidirajuće ili koncentrirane kiseline: It cannot be used long-term in concentrated non-oxidizing acids (e.g., >10% HCl, >5% H₂SO₄ na sobnoj temperaturi ili bilo kojoj koncentraciji HF). U ovim medijima, pasivni film se otapa, što dovodi do brze korozije i apsorpcije vodika, što uzrokuje krhkost i prijevremeni kvar. Čak i razrijeđene ne-kiseline će vremenom degradirati leguru ako se ne dodaju inhibitori korozije (npr. oksidirajuće soli poput željeznog klorida ili bakrovog sulfata).
(3) Visoko{1}}okruženje sa visokim-pritiskom (HTHP)
Visoke{0}}zračne/inertne atmosfere: U oksidirajućim ili inertnim atmosferama (npr. argon, azot), Ti-6Al-4V može raditi dugotrajno na temperaturama do300–350 stepeni. At these temperatures, it retains its mechanical strength (tensile strength >860 MPa) i otpornost na koroziju, s Al₂O₃-TiO₂ kompozitnim pasivnim filmom koji sprječava oksidaciju pri visokim-temperaturama. Iznad 400 stepeni, međutim, oksidni film postaje porozan, a legura počinje apsorbirati kisik i dušik, što dovodi do krtosti površine (formiranje tvrdog, lomljivog "alfa kućišta") i postepenog pada duktilnosti i žilavosti, što čini dugotrajnu-uslugu nepraktičnom.
Visokotemperaturni korozivni mediji/mediji pod pritiskom:
U HTHP vodi ili pari (npr. kotlovi u elektranama, geotermalni sistemi), Ti-6Al-4V je otporan na koroziju i pucanje od korozije pod naponom (SCC) do 300 stepeni i pritiske od 15-20 MPa, budući da pasivni film ostaje stabilan u vodi pod visokim pritiskom, kiseonikom. Često se koristi u komponentama geotermalnih bušotina zbog svoje sposobnosti da izdrži i visok pritisak i slane vode koje sadrže klorid.
U HTHP kiselim ili alkalnim medijima, temperaturni prag za sigurnu dugotrajnu{0}}upotrebu značajno opada. Na primjer, u razrijeđenim kaustičnim otopinama, temperature iznad 200 stupnjeva mogu uzrokovati ubrzanu koroziju, dok u oksidirajućim kiselinama temperature iznad 100 stupnjeva mogu ugroziti pasivni film i povećati rizik od HE.
U okruženjima bogatim HTHP vodonikom- (npr. bušotine za naftu i gas sa visokim sadržajem H₂S), Ti-6Al-4V je podložan krhkosti vodonika, čak i na umjerenim temperaturama (150–200 stepeni), i zahtijeva pažljiv odabir materijala ili strategije ublažavanja vodonika za sve dugotrajne usluge premaza (npr. modifikaciju premaza).
