Il titanio non legato (titanio commercialmente puro, CP-Ti) è ampiamente riconosciuto per la sua eccellente resistenza alla corrosione in vari ambienti aggressivi e, tra i suoi gradi standard,Grado 2 (CP-Ti Grado 2, designato anche come ASTM B265 Grado 2)è universalmente considerato l'opzione più equilibrata ed eccezionale per la resistenza alla corrosione nella maggior parte degli scenari industriali, mentre il grado 7 (un grado non legato modificato con aggiunta di palladio) eccelle in ambienti altamente riducenti e contenenti cloruro-che sfidano i gradi convenzionali di titanio puro.
Tutti i gradi di titanio non legati si basano sulla formazione di aFilm passivo spontaneo, aderente e autoriparante-di biossido di titanio (TiO₂).per la protezione dalla corrosione. Questa pellicola è impermeabile alla maggior parte dei mezzi corrosivi, chimicamente stabile in un ampio intervallo di pH (tipicamente pH 1–14) e può ripararsi rapidamente se danneggiata in ambienti contenenti ossigeno-. La purezza e il contenuto di oligoelementi di ciascun grado influenzano direttamente l'uniformità e la stabilità di questo film passivo, determinando così le prestazioni di corrosione del grado in scenari specifici.
Grado 1 (ASTM B265 Grado 1)
Il grado 1 è il grado di titanio non legato più duttile e con la resistenza più bassa-, con la massima purezza (minimo 99,5% Ti, con contenuto di ferro e ossigeno estremamente basso). Presenta una buona resistenza alla corrosione in ambienti moderatamente corrosivi come acidi diluiti (ad esempio, 10% H₂SO₄ a temperatura ambiente), acqua dolce e condizioni atmosferiche. Tuttavia, il suo film passivo è meno stabile negli acidi ossidanti concentrati o nei mezzi ad alto-cloruro e non è consigliato l'uso in ambienti riducenti (ad es. acido cloridrico diluito caldo) a causa della limitata capacità di riparazione del film-.
Grado 2 (ASTM B265 Grado 2)
Il grado 2 è il grado di titanio non legato più utilizzato, con un contenuto di ossigeno e ferro leggermente superiore rispetto al grado 1 (ossigeno: 0,18–0,25%, ferro: inferiore o uguale a 0,30%) pur mantenendo un'elevata purezza (maggiore o uguale a 99,2% Ti). La sua resistenza alla corrosione è superiore al Grado 1 nella maggior parte degli ambienti aggressivi per i seguenti motivi:
Ampia compatibilità multimediale: Resiste alla corrosione degli acidi organici (acido acetico, acido formico), degli acidi ossidanti inorganici (acido nitrico fino alla concentrazione del 65% alla temperatura di ebollizione), dell'acqua salata (acqua di mare, salamoia) e della maggior parte delle soluzioni alcaline (idrossido di sodio fino alla concentrazione del 50%).
Resistenza alla vaiolatura del cloruro: Ha un'eccellente resistenza alla vaiolatura e alla corrosione interstiziale in ambienti contenenti cloruro- (ad esempio, acqua di mare con concentrazioni di cloruro fino a 35.000 ppm) a temperature inferiori a 120 gradi, che è fondamentale per le applicazioni marine e offshore.
Stabilità nei mezzi misti ossidanti-riducenti: Funziona bene in ambienti con condizioni ossidanti e riducenti alternate (ad esempio, flussi di processi chimici contenenti sia acido nitrico che ioni cloruro), dove la pellicola passiva rimane intatta senza rompersi.
Grado 3 (ASTM B265 Grado 3)
Il grado 3 ha un contenuto di ossigeno e ferro più elevato (ossigeno: 0,25–0,35%, ferro: inferiore o uguale allo 0,30%) rispetto al grado 2, con conseguente maggiore resistenza meccanica ma resistenza alla corrosione leggermente ridotta. Sebbene mantenga buone prestazioni in mezzi neutri e debolmente ossidanti, il suo film passivo è più soggetto a danni in soluzioni concentrate di cloruro o acido solforico diluito caldo, rendendolo meno adatto per applicazioni altamente corrosive rispetto al Grado 2.
Grado 4 (ASTM B265 Grado 4)
Il grado 4 ha il contenuto di ossigeno (0,35–0,45%) e la resistenza più elevati tra i gradi standard di titanio non legato, ma la sua resistenza alla corrosione è la più bassa tra i gradi CP-Ti. Il suo film passivo è meno uniforme a causa del contenuto di elementi interstiziali più elevato ed è suscettibile alla corrosione localizzata in ambienti ad alto contenuto di cloruro o riducenti, limitandone l'uso a scenari di corrosione moderata e ad alta resistenza-richiesti.
Grado 7 (ASTM B338 Grado 7, lega Ti-Pd)
Sebbene spesso classificato come "titanio non legato modificato" (con aggiunta di palladio dello 0,12–0,25%), il grado 7 risolve il limite principale dei gradi CP-Ti convenzionali negli ambienti riducenti. Il palladio agisce come astabilizzatore catodico, promuovendo la riduzione degli ioni idrogeno e mantenendo la passività del film di TiO₂ anche in acido cloridrico diluito caldo e deareato, acido solforico o acido formico (mezzi in cui il Grado 2 subirebbe una corrosione generale). In ambienti altamente riducenti e ricchi di cloruro- (ad esempio, impianti chimici che gestiscono flussi di cloruro acido), la resistenza alla corrosione del grado 7 supera tutti i gradi standard non legati, sebbene non sia un grado di "titanio puro" in senso stretto a causa dell'elemento legante palladio.
Pergradi di titanio rigorosamente non legati (commercialmente puri)., Grado 2offre la resistenza alla corrosione più eccezionale e versatile nella più ampia gamma di ambienti corrosivi industriali, bilanciando prestazioni alla corrosione, duttilità meccanica ed efficienza dei costi-, motivo per cui è la scelta-ideale per l'ingegneria navale, i processi chimici e le applicazioni biomediche (ad esempio dispositivi impiantabili). Per ambienti riducenti specializzati in cui il CP-Ti standard fallisce, il grado 7 (Ti-Pd) è l'alternativa ottimale, nonostante contenga una piccola quantità di lega di palladio.
