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Corrosão
O titânio e suas ligas são usados principalmente devido às suas propriedades mecânicas, adequadas para muitas aplicações, entre as quais se sobressai uma elevada razão resistência mecânica/peso. Por outro lado, para algumas outras aplicações, a principal propriedade do titânio e suas ligas é a elevada resistência à corrosão, que propicia seu uso numa ampla variedade de aplicações, como em componentes aeronáuticos, navais e para utilização na indústria química.
O titânio comercialmente puro é altamente resistente à corrosão nos ambientes naturais, incluindo água do mar, fluidos corpóreos e sucos de frutas e de vegetais em geral. O titânio submetido à exposição contínua à água do mar por cerca de 18 anos apresenta somente uma descoloração superficial. Cloro úmido, enxofre fundido, muitos compostos orgânicos (incluindo ácidos e compostos cloretados) e a maioria dos ácidos oxidantes não apresentam efeito significativo neste metal. O titânio é usado extensivamente na manipulação de soluções salinas (incluindo cloretos, hipocloretos, sulfatos e sulfetos), gás cloro úmido e soluções de ácido nítrico.
Por outro lado, sais concentrados em temperaturas mais altas, como solução fervente de 30 % de AlCl3 em água ou solução fervente de 70 % de CaCl2 em água, provocam corrosão no titânio. Soluções quentes ou concentradas de HCl, H2SO4, H3PO4 e ácido oxálico também representam alto risco de corrosão no titânio. Em geral, soluções ácidas e redutoras corroem o titânio, a não ser que seja feito uso de inibidores de corrosão. Entretanto, substâncias fortemente oxidantes, como ácido nítrico com fumaça vermelha e 90 % H2O2, podem causar ataque corrosivo no titânio. Compostos fluoretados ionizáveis, como NaF e HF, ativam a superfície e podem causar corrosão rápida. Neste aspecto, o gás cloro seco é especialmente nocivo.
O titânio apresenta limitada resistência à oxidação ao ar em temperaturas superiores a cerca de 650 ºC e interage com o oxigênio, que se dissolve intersticialmente em temperaturas tão baixas quanto 427 ºC. Cloretos e hidróxidos depositados na superfície do titânio podem acelerar a oxidação. A exposição ao oxigênio líquido ou gasoso, ao tetróxido de nitrogênio e ao ácido nítrico com fumaça vermelha podem causar reação violenta com o titânio sob carregamento em impacto.
O titânio pode ser usado como recipiente de hidrogênio líquido ou supercrítico em temperaturas criogênicas, mas acima de -100 ºC o hidrogênio pode ser absorvido e se difundir numa liga, o que pode fragilizar severamente o titânio. O potencial de fragilização aumenta quando as taxas de difusão do hidrogênio são altas, ou quando ocorrem danos ao revestimento protetor do titânio.
No titânio comercialmente puro, e em muitas de suas ligas, zonas de solda são tão resistentes à corrosão quanto o metal base. Outros processos de fabricação (como o dobramento e a usinagem) também parecem não influenciar significativamente a resistência à corrosão deste tipo de material.
O titânio comercialmente puro (CP) é o material preferido para a construção de equipamentos usados para o processamento de salmouras, na fabricação de bombas, tubulações, fontes de calor, trocadores de calor, cristalizadores, evaporadores, condensadores e muitos outros dispositivos submetidos à ação corrosiva das salmouras. De um modo geral as ligas de titânio são menos resistentes à corrosão do que o titânio comercialmente puro.
Passivação e Inibição
Embora o titânio seja quimicamente reativo, a fina camada de óxido que se forma na superfície do titânio é geralmente impermeável à ação dos agentes corrosivos mais comuns, tendo, portanto, uma função protetora. Quando o titânio não é resistente à corrosão isso se deve ao fato de que nessas condições a fina camada oxidada não é totalmente protetora. Condições redutoras, ambientes altamente oxidantes e a presença de íons fluoreto reduzem bastante a natureza protetora da fina camada de óxido, mas sua estabilidade e integridade podem ser aumentadas significativamente com a adição de inibidores ao ambiente corrosivo.
A maioria das soluções ácidas (exceto aquelas que contêm fluoretos solúveis) pode ser inibida pela presença de pequenas quantidades de agentes oxidantes e íons de metais pesados. Assim, o titânio pode ser usado em processos industriais nos quais se utilizam soluções ácidas (incluindo ácidos clorídrico e sulfúrico) que de outro modo seriam corrosivas. Os ácidos nítrico e crômico e sais dissolvidos de ferro, níquel, cobre e cromo são inibidores especialmente efetivos. O ataque causado por ácido nítrico com evolução de fumaça vermelha e por gás cloro pode ser inibido por pequenas quantidades de água.
Íons metálicos e o oxigênio proveniente do ar são aparentemente absorvidos na superfície do tit&ac
