Come tutti sappiamo, i materiali in titanio possono essere utilizzati per una varietà di applicazioni, dagli impianti ortopedici ai dispositivi cardiovascolari. La domanda è quindi: il titanio e le leghe di titanio arrugginiscono? Se il titanio arrugginisce dipende dalla sua resistenza alla corrosione. Il titanio e le leghe di titanio non arrugginiscono nel senso tradizionale del termine perché non sono composti da ferro, che è l'elemento che tipicamente arrugginisce. Tuttavia, il titanio può corrodersi in determinati ambienti, ad esempio in presenza di cloro. La resistenza alla corrosione del titanio è migliore di quella dell'acciaio inossidabile nella maggior parte dei casi, motivo per cui molti orologi di fascia alta hanno scelto il titanio come materiale per il quadrante negli ultimi anni. A temperatura ambiente, il titanio può stare tranquillamente in una varietà di soluzioni di acidi e basi forti, persino l'acido più feroce - l'acqua regia - non può farlo. Questa proprietà lo rende ampiamente utilizzato nelle applicazioni in acqua di mare. Una volta qualcuno ha fatto un esperimento, mettendo una lastra di titanio nell'acqua di mare e tirandola fuori cinque anni dopo, a parte la crescita di molti crostacei e piante del fondale marino, ma senza alcuna ruggine.

Uno dei motivi principali per cui le leghe di titanio sono altamente resistenti alla corrosione è la presenza di pellicole protettive continue di ossido sulla superficie del metallo, essenzialmente invisibili, ma chimicamente e fisicamente resistenti alla maggior parte delle sostanze. Inoltre, hanno eccellenti proprietà di riparazione, consentendo allo strato di ossido di guarire qualsiasi danno sulla superficie. Anche se il film è danneggiato per qualche motivo, può recuperare rapidamente e automaticamente. Pertanto, il titanio ha un'eccellente resistenza alla corrosione in ambienti ossidanti e neutri.

Il titanio arrugginisce quando è esposto a una soluzione che contiene una grande quantità di ferro. Tuttavia, questo tipo di corrosione non interessa la maggior parte delle leghe di titanio. È invece un problema per alcuni tipi di leghe. Inoltre, è necessaria una piccola quantità di acqua per inibire la corrosione da stress. L'elemento ferro nel titanio può influire sulla resistenza alla corrosione di alcuni dei suoi mezzi. La ragione dell'aumento degli elementi di ferro è spesso che il ferro penetra nel passaggio di saldatura durante la saldatura. In questo momento, la corrosione ha proprietà non uniformi. Inoltre, quando il ferro viene utilizzato per sostenere apparecchiature in titanio, è quasi inevitabile che la presenza di aree contaminate da ferro sulla superficie di contatto ferro-titanio acceleri la corrosione, soprattutto in presenza di idrogeno. Quando la pellicola di ossido di titanio sulla superficie contaminata viene danneggiata meccanicamente, l'idrogeno penetra nel metallo. A seconda della temperatura, della pressione e di altre condizioni, l'idrogeno si diffonde di conseguenza, facendo sì che il titanio produca diversi gradi di infragilimento da idrogeno. Pertanto, il titanio deve evitare la contaminazione superficiale da ferro quando viene utilizzato a temperature e pressioni medie e in sistemi contenenti idrogeno.

Le leghe di titanio sono suscettibili alla corrosione interstiziale e al pitting, forme di corrosione localizzata che possono verificarsi in presenza di cloro e altri alogeni e in acqua di mare. I fenomeni più comuni lega di titanio Ti-6Al-4V è altamente resistente alla corrosione nella maggior parte degli ambienti, ma può essere colpito da corrosione interstiziale e vaiolatura in ambienti marini. È quindi importante comprendere i meccanismi di formazione della corrosione. Altri mezzi corrosivi comuni sono l'acido nitrico, che può causare reazioni piroforiche, e l'acido solforico, che può portare alla corrosione interstiziale. Inoltre, le soluzioni ad alta temperatura come l'HCl possono essere attaccate dal TiO; a seconda della concentrazione e del PH della soluzione, il titanio può subire corrosione generale, corrosione interstiziale e infragilimento da idrogeno.

La corrosione interstiziale è la forma più comune di corrosione del titanio. Può verificarsi in aree ristrette o quando la giunzione tra il metallo e il materiale circostante è difettosa. Ciò può essere dovuto all'adesione di depositi di flusso di processo o di guarnizioni. Inoltre, lo strato di ossido superficiale del titanio può essere distrutto dai granuli grossolani presenti nell'acqua di mare. A differenza di altri metalli, il titanio non si ossida, cioè non può passare l'ossigeno. Lo spessore della pellicola di ossido aumenta con l'ossidazione termica e la lega. Tuttavia, il titanio può essere attaccato da altre sostanze, come l'HF, che può causare la corrosione da stress. Per proteggere il metallo, di solito viene posto in un'atmosfera contenente ossigeno. Alcune leghe di titanio vengono trattate termicamente per migliorare la tenacità alla frattura e la resistenza del materiale. Durante questo processo, al titanio vengono aggiunti elementi di lega. Questi includono nichel, molibdeno e metalli preziosi, che facilitano la depolarizzazione catodica e aumentano la resistenza alla corrosione del titanio.

In generale, il titanio e le leghe di titanio sono il metallo preferito per un'ampia gamma di applicazioni. Non si arrugginiscono facilmente e sono altamente resistenti alla corrosione. Tuttavia, possono essere colpiti da alcune forme di corrosione localizzata in determinati ambienti, come in presenza di cloro o in ambienti marini.