Titan, ein Hochleistungsmetall, weist im Vergleich zu Edelstahl und Aluminiumlegierungen eine überlegene Beständigkeit gegen Lochfraß auf. Mit der zunehmenden Verwendung von Titan in heißen konzentrierten Chloridlösungen kommt es jedoch häufiger zu Lochfraß in Titangeräten.
Lochfraß tritt bei Titan weniger wahrscheinlich auf als Spaltkorrosion, wobei letztere häufig zu lokalisierter Lochfraßkorrosion auf Spaltoberflächen führt.
Elektrochemische Verfahren können das Lochfraßpotenzial von Metallen bestimmen und so bei der Bewertung ihrer Anfälligkeit für Lochfraß helfen.
Einflussfaktoren auf die Lochfraßkorrosion von Titan
In Chlorid- oder Bromidlösungen steigt die Empfindlichkeit mit der Temperatur.
Der pH-Wert hat einen geringen Einfluss auf die Lochkorrosionsbeständigkeit von Titan.
In Chloridlösungen liegt das Zersetzungspotential von Titan bei etwa 8–10 V, in Bromid- oder Jodidlösungen möglicherweise niedriger, was die Wahrscheinlichkeit von Lochfraß erhöht.
Einfluss des Eisengehalts
Ein erhöhter Eisengehalt verringert die Beständigkeit von Titan gegen Lochfraß, wobei Ti-Fe-Phasen häufig als Keimbildungsstellen für Lochfraß dienen.
Effekte der Oberflächenvorbehandlung
Vakuumglühen und Anodisierung erhöhen das Lochfraßpotenzial von Titan und verringern die Anfälligkeit.
Das Polieren mit Nassschleifpapier erhöht die Wahrscheinlichkeit von Lochfraß.
Andere Faktoren
Oberflächenrauheit und Kontakt mit bestimmten Metallen wie Zink, Eisen, Aluminium, Mangan und Kupfer fördern Lochfraß.
Bestimmte Anionen wie Sulfat-, Nitrat-, Chromat-, Phosphat- und Carbonationen erhöhen die Beständigkeit von Titan gegen Lochfraß.
Entwicklungsstadien der Lochfraßkorrosion
Lochfraßkorrosion schreitet typischerweise durch Keimbildungs-, Wachstums- und Repassivierungsstadien voran.
Zur Keimbildung kommt es, wenn das Potenzial von Titan das Durchbruchspotenzial des Oxidfilms übersteigt.
Beim Wachstum handelt es sich um die beobachtbare Vergrößerung von Korrosionsgruben im Laufe der Zeit.
Durch Repassivierung kann die Entwicklung von Lochfraß gestoppt werden, wodurch manchmal das Fortschreiten zur Passivierungsstufe verhindert und das Lochfraßwachstum effektiv gestoppt wird.
