Wie verändert die oberflächliche Eisenverunreinigung durch die Handhabung (10 Ng/Cm² im Vergleich zu . 100 Ng/Cm²) auf einer Titanmantelheizung die Potenzialdrift im offenen Kreislauf und die Zeit bis zur Auslösung von Spaltkorrosion in 1 % NaCl bei 60 Grad?
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Surface iron contamination on titanium heaters creates local galvanic cells. Iron particles are more noble than titanium in chloride solutions. At low contamination (10 ng/cm²), open-circuit potential (OCP) drifts slowly (-0.05 V over 500 hours) and crevice corrosion initiates after >2.000 Stunden. Bei hoher Kontamination (100 ng/cm²) driftet OCP schnell ab (-0,2 V über 100 Stunden) und Spaltkorrosion setzt innerhalb von 200–500 Stunden ein.
Quantitative OCP-Drift und Spaltinitiierung
In 1 % NaCl bei 60 Grad für Titan der Güteklasse 2:
| Eisenbelastung (ng/cm²) | OCP-Drift (V vs. Ag/AgCl) nach 100 Stunden | Spaltinitiierungszeit (Stunden) | Maximale Grubentiefe nach 1.000 Stunden (µm) |
|---|---|---|---|
| 0 (sauber) | 0 bis -0,02 | >5,000 | 0 |
| 10 | -0,02 bis -0,05 | 2,000–4,000 | 10–30 |
| 25 | -0,05 bis -0,10 | 1,000–2,000 | 20–60 |
| 50 | -0,10 bis -0,15 | 500–1,000 | 50–100 |
| 100 | -0,15 bis -0,25 | 200–500 | 100–200 |
| 200 | -0,25 bis -0,40 | 100–200 | 150–300 |
Einfluss der Chloridkonzentration auf die Eisenaggressivität
| NaCl-Konzentration (%) | Eisen 50 ng/cm² – Einleitungszeit (Stunden) | Initiierung sauberer Oberflächen (Stunden) |
|---|---|---|
| 0.5 | 1,000–2,000 | >5,000 |
| 1.0 | 500–1,000 | >5,000 |
| 3.0 | 200–500 | 2,000–4,000 |
| 5.0 | 100–300 | 1,000–2,000 |
Leitfaden zur Oberflächenreinigung und -überprüfung
| Verschmutzungsgrad (ng/cm²) | Empfohlene Reinigungsmethode | OCP nach der Reinigung (V vs. Ag/AgCl) |
|---|---|---|
| <10 (clean) | Keiner | -0,05 bis -0,10 |
| 10–50 | Alkalisches Entfetten + saures Beizen | -0,05 bis -0,10 |
| 50–100 | Salpetersäure (20 %, 50 Grad, 10 Min.) | -0,05 bis -0,10 |
| >100 | Salpetersäure-HF-Beize + Elektropolitur | -0,05 bis -0,10 |
Technische Empfehlung
Geben Sie für Titanheizgeräte im Chloridbetrieb eine maximale Eisenverunreinigung von 10 ng/cm² an. 10 Minuten lang mit 20 %iger Salpetersäure bei 50 Grad reinigen. OCP nach der Reinigung messen; Wenn OCP negativer als -0,10 V gegenüber Ag/AgCl ist, erneut reinigen. Durch die Kontrolle des Oberflächeneisens verhindert der Ingenieur OCP-Drift und Spaltkorrosion.
