Bentuk korosi khusus dari sekrup titanium!

Sekrup paduan titanium (seperti TC4) dikenal karena ketahanan korosinya yang sangat baik, tetapi ini tidak berarti bahwa sekrup tersebut "tidak pernah mengalami korosi" dalam kondisi apa pun. Dalam lingkungan tertentu yang spesifik dan keras, sekrup titanium dapat mengalami bentuk korosi khusus.
Memahami bentuk-bentuk korosi khusus ini sangat penting untuk pemilihan dan pemasangan sekrup titanium yang tepat.

Prinsip inti: "Lapisan pasivasi" titanium

Ketahanan korosi titanium berasal dari lapisan oksida yang sangat tipis (sekitar 3-5 nanometer) tetapi sangat padat dan stabil (terutama TiO₂) pada permukaannya. "Lapisan pasivasi" ini dapat memperbaiki diri sendiri di sebagian besar lingkungan dan melindungi logam di dalamnya. Namun, dalam kondisi khusus berikut, lapisan ini akan rusak, menyebabkan korosi.

Beberapa bentuk korosi khusus sekrup titanium

1. Korosi celah

Ini adalah bentuk korosi lokal yang paling umum dan mengkhawatirkan pada paduan titanium di lingkungan yang mengandung klorin.

Kondisi kejadian:

• Terdapat celah sempit (biasanya antara 0,025 mm dan 0,1 mm lebarnya).
• Terdapat media korosif yang menggenang di celah-celah tersebut (terutama larutan berair yang mengandung ion klorida, seperti air laut, air garam, dan udara semprotan garam yang lembap).

Mengapa hal itu terjadi:

1. Oksigen sangat sulit berdifusi ke bagian dalam melalui celah dan tidak dapat mempertahankan konsentrasi oksigen yang dibutuhkan untuk lapisan pasivasi.
2. Konsentrasi ion klorida di celah tersebut meningkat, dan nilai pH menurun (keasaman menjadi lebih kuat).
3. Ketika nilai pH lingkungan berada di bawah nilai kritis tertentu (sekitar 1-2 untuk paduan titanium), lapisan pasivasi akan rusak dan mengalami pelarutan aktif.

Risiko spesifik yang terkait dengan sekrup:

• Di antara tutup sekrup dan permukaan kontak komponen.
• Pada celah sambungan berulir.
• Permukaan kontak ring di bawah kepala sekrup.
• Setiap titik buta di mana elektrolit cenderung menumpuk.

2. Korosi galvanik

Juga dikenal sebagai "korosi kontak" atau "korosi logam heterogen". Ini adalah tempat termudah untuk melakukan kesalahan saat memasang sekrup titanium.

Kondisi kejadian:

Sekrup titanium bersentuhan langsung dengan logam yang memiliki potensial lebih negatif (aktif), seperti aluminium atau baja karbon, dalam elektrolit.

Siapa yang akan dirugikan:

Kuncinya adalah titanium itu sendiri akan terlindungi, sementara logam reaktif yang bersentuhan dengannya (seperti rangka aluminium dan bagian magnesium) akan mempercepat korosi!

Mengapa hal itu terjadi:

Titanium memiliki potensial positif (lebih "inert") di antara logam-logam umum, setara dengan "katoda". Aluminium, baja, dan material lainnya adalah "anoda". Ketika mereka membentuk rangkaian melalui elektrolit, anoda akan mempercepat pelarutan untuk melindungi katoda.

Risiko spesifik yang terkait dengan sekrup:

• Memasang sekrup titanium langsung ke lubang berulir pada rangka paduan aluminium dapat menyebabkan korosi dan kerusakan cepat pada lubang berulir aluminium di lingkungan yang lembap, yang pada akhirnya menyebabkan kerusakan ulir dan sekrup menjadi longgar.
• Kontak antara sekrup titanium dan ring atau bagian baja karbon

3. Penggetasan hidrogen

Ini adalah bentuk kegagalan serius yang dapat menyebabkan patahan rapuh secara tiba-tiba.

Kondisi kejadian:

• Atom titanium mudah menyerap atom hidrogen.
• Ketika titanium berada dalam lingkungan berikut, hidrogen akan meresap:
• Perlindungan katodik yang berlebihan: Misalnya, pada korosi galvanik, titanium sebagai katoda akan mengalami reaksi pelepasan hidrogen.
• Dalam mereduksi asam seperti asam klorida dan asam sulfat.
• Lingkungan hidrogen dengan suhu dan tekanan tinggi.
• Pelapisan atau perlakuan permukaan yang tidak tepat (seperti pencucian asam dengan asam yang mengandung hidrogen).

4. Retak korosi tegangan

Patahan getas terjadi akibat gabungan pengaruh lingkungan korosif tertentu dan tegangan tarik.

Kondisi kejadian:

Media korosif spesifik: Untuk paduan titanium, yang utama adalah asam nitrat pekat, metanol, unsur halogen, klorida padat, dll. Paduan titanium TC4 memiliki ketahanan korosi tegangan yang sangat baik di atmosfer biasa atau air laut.
Tegangan tarik kontinu: Ini bisa berupa beban eksternal atau tegangan sisa internal yang dihasilkan selama pengencangan sekrup.

Risiko sekrup:

Hal ini mungkin terjadi di lingkungan yang sangat khusus (seperti peralatan kimia), tetapi untuk penggunaan sehari-hari seperti sepeda gunung, risikonya sangat rendah.