Titan-Korrosionsbeständigkeit nach Medium

Titans Korrosionsbeständigkeit ist keine Eigenschaft des Metalls, sondern eines Films von wenigen Nanometern – Titandioxid –, der sich in Luft oder Wasser sofort bildet und sich selbst repariert, solange genug Sauerstoff oder Wasser an der Oberfläche verfügbar ist. Alles Weitere folgt aus diesem einen Satz: Wo der Film sich reparieren kann, ist Titan praktisch inert; wo er es nicht kann, korrodiert Titan schnell.

Wie sich der Passivfilm verhält

Der Film ist unter oxidierenden Bedingungen und in neutralen wässrigen Lösungen stabil, Chloride eingeschlossen. Er wird destabilisiert durch reduzierende Bedingungen, durch wasserfreie Umgebungen ohne Wasser zur Reparatur, durch Fluoridionen, die Titan direkt lösen, und durch anhaltende Wasserstoffbeladung. Temperatur beschleunigt alles – und ein Spalt ebenfalls, weil im Spalt der verfügbare Sauerstoff schneller verbraucht als nachgeliefert wird.

Deshalb kann dieselbe Güte in einem Werk richtig und im Nachbarwerk mit demselben nominellen Medium falsch sein. Konzentration, Temperatur, Belüftung, Strömung und Geometrie sind keine Nebensächlichkeiten – sie sind die Spezifikation.

Übersicht nach Medium

Die Bewertungen spiegeln die übliche Industriepraxis für die drei bei korrosiver Beanspruchung meistgenannten Güten. Sie sind ein Einstieg in die technische Diskussion, kein Ersatz für Korrosionsdaten oder einen Auslagerungsversuch im tatsächlichen Medium.

Medium	Gr. 2 (Reintitan)	Gr. 7 (Pd)	Gr. 12 (Ni-Mo)	Hinweis
Meerwasser, Umgebungstemperatur, strömend	sehr gut	sehr gut	sehr gut	Schwachstelle sind die Dichtstellen, nicht das Metall
Meerwasser / Sole über ca. 70 °C	begrenzt	gut	gut	Spaltkorrosion unter Ablagerungen und Dichtungen
Nasses Chlorgas	sehr gut	sehr gut	sehr gut	Wasser muss vorhanden sein
Trockenes Chlorgas	nicht empfohlen	nicht empfohlen	nicht empfohlen	Gefahr der Entzündung / pyrophoren Reaktion
Natriumhypochlorit	sehr gut	sehr gut	sehr gut	Temperatur und Chloratgehalt beachten
Natronlauge (NaOH)	sehr gut	sehr gut	sehr gut	Bei hoher Temperatur Wasserstoffaufnahme möglich
Salpetersäure, bis ca. 65 %	sehr gut	sehr gut	sehr gut	Oxidierend, der Film bleibt stabil
Schwefelsäure, verdünnt und belüftet	gut	gut	gut	Konzentriert oder heiß: nicht empfohlen
Salzsäure, verdünnt, Umgebungstemperatur	begrenzt	gut	gut	Konzentrations- und Temperaturfenster sind eng
Flusssäure, jede Konzentration	nicht empfohlen	nicht empfohlen	nicht empfohlen	Löst Film und Metall
Nasses H₂S / Sauergas	begrenzt	begrenzt	begrenzt	Wasserstoffversprödung, nicht Flächenkorrosion

Chloride: die Temperaturgrenze, die niemand nennt

Reintitan ist in Meerwasser bei jeder üblichen Temperatur gegen gleichmäßige Korrosion beständig. Begrenzend wirkt die Spaltkorrosion: Unter einer Dichtung, einer Ablagerung, einer Überlappung oder am Rohrboden wird Sauerstoff schneller verbraucht als nachgeliefert, der Film kann sich nicht reparieren, und der Angriff beginnt. Die in der Branche genannte praktische Schwelle liegt bei etwa 70 °C für Chloride; darüber wird der Spalt zum Auslegungsfall.

Zwei Dinge verschieben die Schwelle. Palladiumhaltiges Gr. 7 und das Nickel-Molybdän-Gr. 12 heben sie deutlich an – deshalb werden in Entsalzung und Solewärmetauschern zunehmend diese Güten statt Gr. 2 spezifiziert. Und die Geometrie zählt so viel wie die Güte: Eine spaltfreie Konstruktion kann dort bestehen, wo eine schlecht detaillierte mit teurerer Legierung versagt.

Chlor, Hypochlorit und Chloralkali

Nasses Chlor, Chlordioxid, Unterchlorige Säure und Hypochlorite sind stark oxidierend, und Titan ist dafür der Standardwerkstoff. Darauf beruht seine Rolle in Chloralkali-Anlagen: Zellkomponenten, Nasschlorleitungen, Kühlerrohrbündel, Bleichanlagen.

Die Ausnahme ist trockenes Chlorgas. Ohne Feuchtigkeit zur Filmbildung kann Titan heftig reagieren – ein bekanntes Risiko und der Grund, warum trockenes Chlor ausdrücklich ausgeschlossen und nicht als „schlecht“ bewertet wird. Wenn eine Leitung je nach Betrieb nass oder trocken sein kann, ist das eine Konstruktionsfrage, keine Einkaufsfrage.

Salpeter-, Schwefel- und Salzsäure

Salpetersäure ist oxidierend, der Film bleibt stabil, und Titan ist bis etwa 65 % Konzentration über normale Temperaturen sehr gut geeignet. Rote rauchende Salpetersäure ist ein eigener Fall und nicht wie dasselbe Medium zu behandeln.

Schwefelsäure ist verdünnt und belüftet oxidierend, Titan hält sie aus. Mit steigender Konzentration und Temperatur wird das Medium reduzierend, der Film instabil und der Angriff schnell. Verdünnte, kalte, belüftete Ströme sind unproblematisch; heiße konzentrierte Säure nicht – und keine Titangüte ändert das.

Salzsäure ist das Medium, in dem sich die Gütenwahl bezahlt macht. Reines Gr. 2 verträgt nur verdünnte Säure bei Umgebungstemperatur in einem engen Fenster. Palladium (Gr. 7) und Nickel-Molybdän (Gr. 12) verschieben das Potenzial und erweitern das Fenster – daher sind beide in Beizlinien, Chlorid-Laugungskreisläufen und Säurerückgewinnung verbreitet.

Wasserstoffversprödung und kathodischer Schutz

Titan nimmt Wasserstoff auf; oberhalb etwa 150 ppm im Metall macht die Hydridphase es spröde. Im Betrieb geschieht das auf drei Wegen: kathodischer Schutz, der Titan über schützt; galvanische Kopplung mit einem unedleren Metall im Elektrolyten; und Umgebungen, die an der Oberfläche Wasserstoff bilden – nasses H₂S, saures Beizen und manche heiße Laugen.

Für den Einkauf ist die Konsequenz einfach. Wird die Apparatur kathodisch geschützt, sagen Sie es – das Schutzpotenzial muss geregelt sein und Titan darf nicht Kathode eines unkontrollierten Paares werden. Ist das Medium sauer, verschiebt sich die Diskussion von „welche Güte“ zu „ist Titan überhaupt geeignet“. Und wenn Teile beim Fertigen gebeizt werden, fordern Sie die Wasserstoffprüfung nach dem Beizen.

Konstruktionsdetails, die entscheiden

• Spalte. Durchgeschweißt, keine Überlappungen, keine unterbrochenen Nähte, Dichtungen ohne Flüssigkeitsnester. Ein Spalt macht aus „sehr gut“ ein „begrenzt“.
• Strömungsgeschwindigkeit. Titan verträgt in Meerwasser hohe Geschwindigkeiten – höher als Kupfer-Nickel-Legierungen –, aber abrupte Querschnittsänderungen und Toträume verursachen Erosion und Ablagerungsangriff.
• Galvanische Paare. Titan ist gegenüber Stahl, Aluminium, Kupferlegierungen und Edelstahl kathodisch. Die Kopplung beschleunigt den Angriff auf das andere Metall; wo es zählt, isolieren.
• Oberflächenzustand. Gebeizte oder blanke Oberflächen verhalten sich besser als walzraue mit eingebetteten Eisenverunreinigungen – eine häufige Ursache „unerklärlicher“ Lochfraßstellen.
• Temperaturreserve. Auslegen auf den Maximalausschlag, nicht auf den Normalbetrieb. Die meisten Schäden entstehen bei 20 °C Überschreitung der Spaltschwelle.

Wie eine Auswahl abgesichert wird

Für alles außerhalb bewährter Betriebsbedingungen sind drei Schritte billiger als ein Schaden. Erstens: Isokorrosionsdaten für die tatsächliche Konzentration und Temperatur prüfen, nicht für die nominelle Säure. Zweitens: Auslagerungsversuch nach ASTM G31 mit einer blanken Probe und einer Spaltprobe, um den maßgeblichen Mechanismus zu erkennen. Drittens: bei großen Apparaten oder Grenzbeanspruchung eine Nebenstromprobe über einen Revisionszyklus fahren.

Wo ein Projekt wirklich grenzwertig ist, lautet die ehrliche Antwort oft, dass Titan der falsche Werkstoff ist und ausgekleideter Stahl oder eine höher legierte Option über die Lebensdauer günstiger kommt. Diese Erkenntnis sollte vor der Bestellung reifen, nicht danach.

Korrosionsgüten liefern wir als Blech, Rohr und Rohrleitung für Wärmetauscher, Stange sowie Schmiede- und Bearbeitungsteile. Senden Sie Medium, Konzentration, Temperatur und die geltende Norm – wir bestätigen, was in Gr. 2, Gr. 7 oder Gr. 12 verfügbar ist.