우리 모두 알다시피 티타늄 소재는 정형외과용 임플란트부터 심혈관 장치에 이르기까지 다양한 용도로 사용될 수 있습니다. 그렇다면 티타늄과 티타늄 합금은 녹이 슬까요? 티타늄의 녹 발생 여부는 내식성에 따라 달라집니다. 티타늄과 티타늄 합금은 일반적으로 녹슬게 하는 원소인 철로 구성되어 있지 않기 때문에 전통적인 의미에서 녹슬지 않습니다. 그러나 티타늄은 염소 환경과 같은 특정 환경에서는 부식될 수 있습니다. 티타늄의 내식성은 대부분의 경우 스테인리스 스틸보다 우수하기 때문에 최근 몇 년 동안 많은 고급 시계에서 티타늄을 다이얼 소재로 채택하고 있습니다. 실온에서 티타늄은 다양한 강산 및 염기성 용액에 안전하게 놓일 수 있으며, 심지어 가장 강한 산인 아쿠아 레지아도 그렇게 할 수 없습니다. 이 특성으로 인해 해수 응용 분야에서 널리 사용됩니다. 누군가가 실험을 한 적이 있는데, 티타늄 시트를 바닷물에 넣고 5년 후 꺼내보니 조개류와 해저 식물이 많이 자랐지만 녹이 전혀 생기지 않았습니다.

티타늄 합금이 부식에 강한 주된 이유 중 하나는 금속 표면에 연속적인 보호 산화막이 존재하기 때문인데, 이 산화막은 본질적으로 눈에 보이지 않지만 대부분의 물질에 화학적, 물리적으로 저항력이 있습니다. 또한 복구 특성이 뛰어나 산화막이 표면의 모든 손상을 치유할 수 있습니다. 어떤 이유로 필름이 손상되더라도 신속하고 자동으로 복구할 수 있습니다. 따라서 티타늄은 산화성 및 중성 매질에서 내식성이 뛰어납니다.

티타늄은 다량의 철분이 포함된 용액에 노출되는 상황에서 녹이 슬 수 있습니다. 그러나 이러한 부식 유형은 대부분의 티타늄 합금에는 영향을 미치지 않습니다. 반면에 일부 유형의 합금에서는 문제가 됩니다. 또한 응력 부식을 억제하려면 소량의 물이 필요합니다. 티타늄의 철 성분은 일부 매체의 내식성에 영향을 미칠 수 있습니다. 철 성분이 증가하는 이유는 종종 용접 중에 철이 용접 통로로 침투하기 때문입니다. 이때 부식은 고르지 않은 특성을 갖습니다. 또한 철을 사용하여 티타늄 장비를 지지하는 경우 철-티타늄 접촉 표면에 철 오염 영역이 존재하면 특히 수소가 있는 경우 부식이 가속화되는 것이 거의 불가피합니다. 오염된 표면의 산화 티타늄 막이 기계적으로 손상되면 수소가 금속으로 침투합니다. 온도, 압력 및 기타 조건에 따라 수소는 그에 따라 확산되어 티타늄이 다른 정도의 수소 취성을 생성합니다. 따라서 티타늄은 중간 온도와 압력 및 수소 함유 시스템에서 사용할 때 표면 철 오염을 피해야 합니다.

티타늄 합금은 염소 및 기타 할로겐과 바닷물에서 발생할 수 있는 국부적인 부식 형태인 틈새 부식 및 피팅에 취약합니다. 가장 일반적인 티타늄 합금 Ti-6Al-4V 은 대부분의 환경에서 부식에 매우 강하지만, 해양 환경에서는 틈새 부식과 피팅의 영향을 받을 수 있습니다. 따라서 부식 형성 메커니즘을 이해하는 것이 중요합니다. 다른 일반적인 부식성 매체로는 발열 반응을 일으킬 수 있는 질산과 틈새 부식을 유발할 수 있는 황산이 있습니다. 또한 염산과 같은 고온 용액은 TiO의 공격을 받을 수 있으며, 용액의 농도와 PH에 따라 티타늄은 일반 부식, 틈새 부식, 수소 취성 등의 문제를 겪을 수 있습니다.

틈새 부식은 티타늄 부식의 가장 일반적인 형태입니다. 좁은 영역에서 또는 금속과 주변 재료 사이의 접합부에 결함이 있을 때 발생할 수 있습니다. 이는 공정 스트림 침전물 또는 개스킷의 부착으로 인해 발생할 수 있습니다. 또한 티타늄의 표면 산화물 층은 바닷물의 거친 과립에 의해 파괴될 수 있습니다. 다른 금속과 달리 티타늄은 산화되지 않으므로 산소를 통과할 수 없습니다. 산화막의 두께는 열 산화 및 합금에 따라 증가합니다. 그러나 티타늄은 고주파(HF)와 같은 다른 물질의 공격을 받아 응력 부식을 일으킬 수 있습니다. 금속을 보호하기 위해 티타늄은 일반적으로 산소가 포함된 대기에 보관됩니다. 일부 티타늄 합금은 재료의 파단 인성과 강도를 향상시키기 위해 열처리됩니다. 이 과정에서 티타늄에 합금 원소가 추가됩니다. 여기에는 음극 탈분극을 촉진하고 티타늄의 내식성을 높이는 니켈, 몰리브덴 및 귀금속이 포함됩니다.

일반적으로 티타늄과 티타늄 합금은 다양한 용도로 사용되는 금속입니다. 쉽게 녹슬지 않고 부식에 대한 저항력이 높기 때문입니다. 하지만 염소나 해양 환경과 같은 특정 환경에서는 특정 형태의 국소 부식에 영향을 받을 수 있습니다.