Korrosion stellt eine erhebliche Herausforderung für Titanlegierungsbleche dar, insbesondere bei der Reduzierung anorganischer Säuren und bestimmten Umgebungen mit organischen Säuren, in denen sich die Aufrechterhaltung der Passivierung als schwierig erweist und die Korrosionsraten beschleunigt. Um dieses Problem wirksam zu mildern, hat sich der Einsatz von Korrosionsinhibitoren als wirksame Strategie erwiesen. Diese Inhibitoren, die von Edelmetallionen bis hin zu Schwermetallionen, oxidativen anorganischen Verbindungen, oxidativen organischen Verbindungen und chelatbildenden organischen Inhibitoren reichen, spielen eine entscheidende Rolle beim Korrosionsschutz. Aufgrund ihrer hohen Kosten werden Edelmetallionen jedoch nur sparsam als Korrosionsinhibitoren bei der Reduktion anorganischer Säuren eingesetzt. Schwermetallionen wie Kupfer und Eisen zeigen bei Erreichen kritischer Konzentrationen spürbare korrosionshemmende Wirkungen.
Anorganische oxidative Verbindungen wie Salpetersäure, Chlorgas, Kaliumchlorat, Kaliumdichromat, Kaliumpermanganat und Wasserstoffperoxid weisen ebenfalls korrosionshemmende Eigenschaften auf. Zur Hemmung werden ebenfalls oxidative organische Verbindungen eingesetzt, darunter Nitro- oder Nitrosoverbindungen sowie Stickstoffverbindungen. Im Gegensatz zu oxidativen organischen Verbindungen wirken chelatbildende organische Inhibitoren bei jeder Konzentration korrosionshemmend, wenn auch mit unterschiedlicher Wirksamkeit.
Oberflächenbehandlungen spielen eine entscheidende Rolle bei der Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit von Titanlegierungsblechen. Zu den gängigen Techniken gehören kathodische Oxidation, thermische Oxidation, Nitrierung und Beschichtungstechnologien. Untersuchungen zeigen, dass Beschichtungstechnologien die deutlichste Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit von Titanlegierungsblechen bieten und sogar die Korrosionsbeständigkeit von Ti-0,15Pd übertreffen. Beim Anodisieren von Titanlegierungsblechen werden diese in der Regel in eine 5- bis 10-prozentige (NH4)2SO4-Lösung getaucht und eine 25-V-Gleichspannung angelegt. Dadurch werden Eisenverunreinigungen an der Oberfläche effektiv beseitigt, die Passivierungsdauer verlängert und die Wasserstoffabsorption durch Eisenverunreinigungen verhindert. Daher schreiben internationale Standards die Anodisierung aller Titangeräte vor. Um die Anodisierungswirkung zu verstärken, kann Natriumplatinsäure manchmal Ammoniumsulfat in der Anodisierungslösung ersetzen, um eine bessere Korrosionsbeständigkeit zu erzielen.
An der Luft durchgeführte thermische Oxidationsbehandlungen ermöglichen die Bildung dickerer thermischer Oxidfilme vom Rutil--Typ mit höherer Kristallinität auf Titanlegierungsblechen, die im Vergleich zu eloxierten Filmen eine überlegene Korrosionsbeständigkeit aufweisen. Thermische Oxidationsprozesse finden typischerweise bei Temperaturen zwischen 600 und 700 Grad für 10 bis 30 Minuten statt, wobei übermäßig hohe Temperaturen oder längere Dauer möglicherweise die Wirksamkeit der Behandlung beeinträchtigen.
Insbesondere zeigen palladiumhaltige Beschichtungen eine bemerkenswerte Wirksamkeit bei Anwendungen in Titanlegierungsblechen. Palladiumhaltige Beschichtungen bestehen häufig aus Palladiumoxid- oder Palladiumlegierungsablagerungen. Eine typische Methode zur Herstellung von PdO-TiO2-Beschichtungen besteht darin, Lösungen von PdCl4 und TiCl3 auf Titanlegierungsblechoberflächen aufzutragen und anschließend 10–50 Minuten lang auf 500–600 Grad zu erhitzen. Dieser Vorgang kann wiederholt werden, um Schichtdicken über 1 g/m² zu erreichen. Palladiumlegierungsbeschichtungen werden zunächst durch Galvanisieren oder Vakuumabscheidung gebildet, gefolgt von Oberflächenlegierungsbehandlungen wie Laseroberflächenschmelzen oder Ionenimplantation, um die Haftung und Korrosionsbeständigkeit zu verbessern und die Wirksamkeit von Palladiumoxidbeschichtungen zu übertreffen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der strategische Einsatz von Korrosionsinhibitoren und fortschrittlichen Oberflächenbehandlungstechniken wie Eloxieren, thermische Oxidation und palladiumhaltige Beschichtungen unerlässlich sind, um Titanlegierungsbleche vor Korrosionsproblemen zu schützen und eine längere Haltbarkeit und Leistung in verschiedenen Umgebungen sicherzustellen.
