A causa della sua instabilità termodinamica, quindi, il titanio puro non esiste in natura. Con un potenziale dell'elettrodo standard di -1,63 V, il titanio e le sue leghe formano facilmente un film di ossido protettivo ed eccellente (principalmente TiO2) in ambienti atmosferici e acquosi. Questo film di ossido mette il titanio in uno stato passivato, rendendolo altamente resistente alla corrosione in molti ambienti corrosivi.
Dopo la passivazione, il potenziale di autocorrosione del titanio e delle sue leghe aumenta notevolmente. Il potenziale di corrosione naturale del titanio nell'acqua di mare a 25 gradi è di circa 0,1 V. Il film di passivazione del titanio ha eccellenti proprietà autoriparanti. Se il film di passivazione è danneggiato, può rapidamente (entro 10 secondi) ripararsi, formando un nuovo film protettivo.
La pellicola di ossido che si forma a temperature inferiori a 300 gradi è piuttosto densa e fornisce un'efficace protezione contro la corrosione. La capacità del titanio di resistere alla corrosione negli ambienti marini, combinata con le sue proprietà uniche di passivazione, lo rendono un materiale altamente desiderabile per varie applicazioni, in particolare nelle industrie esposte a condizioni corrosive difficili.
Fattibilità di applicazioni ingegneristiche su larga scala
Non esistono colli di bottiglia tecnologici per le applicazioni su larga scala delle leghe di titanio nell’ingegneria navale.
Problemi di saldatura
La saldatura in loco delle leghe di titanio non pone sfide significative. Le tecniche di saldatura domestica per le leghe di titanio sono relativamente mature, soprattutto per le leghe di titanio di grado navale come TA2, Ti50, Ti75, tra le altre.
Problemi di ispezione
I giunti saldati di leghe di titanio e altri prodotti correlati sono sottoposti a ispezione basata su standard corrispondenti e dispongono di apparecchiature portatili, che consentono ispezioni in loco senza problemi.
Raccomandazione per le leghe per condutture dell'acqua di mare
In caso di condizioni di bassa pressione all'interno delle tubazioni dell'acqua di mare, si consiglia la lega TA2. Questa lega presenta indicatori di prestazione meccanica di Rm maggiore o uguale a 400MPa, Rp0,2 maggiore o uguale a 320MPa, A maggiore o uguale al 20%. La lega TA2 è uno dei gradi di titanio più comunemente utilizzati attualmente disponibili. Vanta eccellenti capacità di lavorazione, tecniche di lavorazione mature e costi di produzione corrispondentemente inferiori.
Per situazioni che comportano pressioni più elevate, è possibile prendere in considerazione altre leghe di titanio con livelli di resistenza variabili in base alla pressione nominale, come Ti50, Ti75 e leghe simili. Queste leghe possiedono anche buone proprietà di lavorazione e possono essere trasformate in modo economico in tubi.
La densità delle leghe di titanio è piccola, solo 0,577 volte quella dell'acciaio. Allo stesso tempo, l’uso di apparecchiature in lega di titanio può eliminare i successivi costi di manutenzione e sostituzione, nonché i costi di rischio potenzialmente più elevati associati alle perdite di corrosione.
Attualmente, i prezzi dei materiali in lega di titanio sono a livelli storicamente bassi. Il prezzo della spugna di titanio è diminuito da 200,000 yuan/tonnellata nel 2006 a 46,000 yuan/tonnellata. Con il continuo miglioramento delle capacità di lavorazione, anche i costi di lavorazione dei tubi in lega di titanio sono in costante diminuzione. Questi fattori presentano eccellenti opportunità per l’utilizzo diffuso delle leghe di titanio.
