An electrochemical study of the crevice corrosion of titanium

Abstract

Estudou-se a influência de diferentes fatores na corrosão por fresta em titânio comercialmente puro, em cloreto de sódio, a temperaturas intermediárias. Investigou-se as condições de pH, desarejamento do meio, temperatura e das caraterísticas geométricas da fresta, sob as quais este tipo de corrosão se apresenta. O tipo de íon de titânio que predomina na zona ativa foi determinado como sendo Ti 3+ . Foram usadas técnicas eletroquímicas e gravimétricas. Pites foram encontrados no titânio apenas a al tos potenciais (~5,3V) mas a corrosão por fresta pode aparecer ao potencial de corrosão. A utilização de uma célula de dois compartimentos mostrou que não se pode ultrapassar uma relação máxima en tre área catódica e anódica para poder modelar a ativação da superfície metálica dentro da fresta. O desenvolvimento de uma queda ôhmica através dos produtos de corrosão na entrada da fresta é proposto como um fator estabilizador da corrosão.The in flu ence of dif fer ent pa ram e ters (pH and aer a tion of the so lu tions, tem per a ture and geo met ric fea tures) on the elec tro chem i cal be hav ior of com mer cially pure ti ta nium in s o dium chlo ride so lu tions at in ter me di ate tem per a tures was stud ied, with the aim of con trib ut ing to the un der stand ing of the crev ice cor ro sion sus cep ti bil ity of this metal. The ti ta nium ion t hat forms in the ac tive dis so lu tion re gion was de ter mined bo be Ti 3+ . Elec tro chem i cal and gravimetric tech niques were used. Pitting of ti ta nium was found only at high an odic overpotentials (~5.3V), but crev ice cor ro sion can oc cur at the free cor ro sion po ten tial. The uti li za tio n of a two-compartment cell showed that a max i mum ra tio of cath odic area to an odic area can not be sur passed in or der to model the ac ti va tion of the me tal lic sur face in the crev ice. The de vel opment of an ohmic drop through the cor ro sion prod ucts at the en trance of the crev ice is pro pos ed as a sta bi liz ing fac tor in the cor ro sion pro cess. Key words: crev ice cor ro sion, ti ta nium In tro duc tionCrev ice cor ro sion is a lo cal ized form of cor ro sion which is very dif fi cult to pre dict, and which can oc cur when me tal lic parts in close con tact with non-metallic or other me tal lic ma te ri als are im mersed in cor ro sive so lu tions, mainly those con tain ing chlo rides or other ag gres sive ions. This type of cor ro sion has been de tected in ma te ri als which are nor mally pas sive in the stud ied so lu tions, as is the case of ti ta nium and its al loys in chlo ride so lu tions [1][2][3] . The first stud ies of crev ice cor ro sion of ti ta nium in so dium chlo ride de rived from prac ti cal prob lems in the chem i cal in dus tries, where, due to its ex cel lent re sis tance to gen eral cor ro sion, this metal has been ex ten sively em ployed.As the elec tro chem i cal be hav ior of ti ta nium in acid solu tions has be come more in ves ti gated 2,4,5 , sev eral pro posals have been made for the con di tions of the so lu tion and the p...

Manufacturing of Ti-6%Al and Ti-6%Al-4%V Alloys and Their Corrosion in Sodium Chloride Solutions

“…Several Ti-base alloys like Ti6Al4V, Ti13Cu4.5Ni, and Ti6Al7Nb have been reported to be the ultimate choice for the use in orthopedic implants [26]. The reason for employing such alloys in the aforementioned uses is their corrosion resistance in vitro to form a stable oxide film in most aggressive environments [26][27][28][29][30][31][32]. The prevention of the release of Ti ions can be done via the formation of a uniform and a homogeneous coating layer of TiO 2 on the surface of Ti6Al4V alloy through its anodization in 1.0 M H 2 SO 4 solution at 60 V [33][34][35][36].…”

Effect of surface esterification with octenyl succinic anhydride on hydrophilicity of corn starch films

“…It is mentioned here that although titanium is a very corrosion resistant metal. However, crevice corrosion might occur when this material is joined, welded or sealed to other metallic or nonmetallic materials in the presence of a corrosive solution, especially those containing chloride or other aggressive ions (pH < 2 at 90°C) 22. The CSF solution used in the present study had pH 6.8 and the soak temperature was 37°C.…”

Tribocorrosão da liga TI6AL4V em solução salina tamponada com fosfato

“…Para o caso de desgaste a 4 N e 8 mm/s, a V an = 0,0136 mm 3 , ou seja, o volume de material metálico consumido pela corrosão (dissolução + transformação em óxido) incrementada pelo desgaste é relativamente baixo comparado à degradação do material pelo desgaste mecânico, nas condições testadas. Deve-se ressaltar que, se por acaso os íons liberados fossem de valência +3, como encontrado em alguns ensaios de corrosão em fresta, 22 os volumes correspondentes seriam um pouco superiores, mas ainda assim pequenos frente ao volume total desgastado.…”