钛合金：性能与失效
耐蚀机制与边界：钝化、缝隙、电偶和摩擦腐蚀
解释钛为什么在许多水溶液中耐蚀，也说明钝化何时不足以保护实际部件。
阅读设置
先记住这三点
- 钝化膜稳定性依赖介质、温度与电位
- 缝隙和接触会改变局部环境
- 电化学单一指标不能替代长期腐蚀评价
活泼金属如何表现耐蚀
钛表面可形成保护性氧化膜，使许多条件下的金属溶解受到抑制。热力学活泼与工程耐蚀并不矛盾；后者与膜的生成、稳定、损伤和再钝化有关。
介质中的氧化还原性、酸碱度、氟离子、温度和流动状态会改变响应。不能从“耐海水”推断耐任何酸或含氟清洗液；实际介质与极端工况都必须纳入选择。
局部和耦合腐蚀
缝隙内物质传递受限，局部化学可偏离外部溶液；电偶连接使两种材料的面积比、电位和介质导电性变得重要。钛自身腐蚀较低，也可能使相连的较活泼金属承受更强腐蚀。
摩擦或微动会破坏表面膜，再钝化与机械磨损竞争形成摩擦腐蚀。某些含 Pd 等元素的钛牌号用于改善特定环境表现，但应依据具体牌号与工况，不能笼统承诺绝对耐蚀。
建立多终点评价
极化曲线和 EIS 用于研究电化学行为，还需检查稳态、等效电路非唯一性、面积、参比电极、溶液和温度。单独较正的腐蚀电位不必然意味着较低腐蚀速率。
浸泡失重、离子释放、表面形貌、截面和必要的受力环境试验提供补充。实际寿命推断需要时间尺度和服役边界，制造商耐蚀手册应用于筛选与条件核对。
来源与延伸阅读
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[T02] Titanium: Physical Metallurgy, Processing, and Applications (2015)从提取冶金、熔炼到热加工、连接、切削、腐蚀与应用的工程参考。 F. H. Froes 主编。按问题查章节；具体工艺窗口仍须按材料状态与产品规范确定。↗TIMET · Designing with Titanium制造商设计与制造手册，包含腐蚀与成形讨论；按实际介质、温度和产品规范复核。↗[T14] Surface modification of titanium, titanium alloys, and related materials for biomedical applications (2004)整理机械、化学、电化学与涂层等表面改性路线。 把基体、界面、表面性能分开，注意附着、耐久、磨屑和评价终点。↗[T17] The hydrogen embrittlement of titanium-based alloys (2005)讨论钛合金中氢的进入、相分配及氢致脆化。 将氢含量、温度、相组成和氢化物证据一起看，避免单一断口归因。↗