O titânio não ligado (titânio comercialmente puro, CP{0}}Ti) é amplamente reconhecido por sua excelente resistência à corrosão em vários ambientes agressivos e entre seus graus padrão,Grau 2 (CP-Ti Grau 2, também designado como ASTM B265 Grau 2)é universalmente considerado como a opção mais equilibrada e excelente para resistência à corrosão na maioria dos cenários industriais, enquanto o Grau 7 (um grau modificado sem liga com adição de paládio) se destaca em ambientes altamente redutores e contendo-cloretos que desafiam os graus convencionais de titânio puro.
Todos os graus de titânio não ligado dependem da formação de umFilme passivo de dióxido de titânio (TiO₂) espontâneo, aderente e autocurativo-para proteção contra corrosão. Esse filme é impermeável à maioria dos meios corrosivos, quimicamente estável em uma ampla faixa de pH (normalmente pH 1–14) e pode se reparar rapidamente se for danificado em ambientes-contendo oxigênio. A pureza e o conteúdo de oligoelementos de cada classe afetam diretamente a uniformidade e a estabilidade deste filme passivo, determinando assim o desempenho de corrosão da classe em cenários específicos.
Grau 1 (ASTM B265 Grau 1)
O grau 1 é o grau de titânio sem liga mais dúctil e de menor{1}}resistência, com a mais alta pureza (mínimo de 99,5% de Ti, com teor extremamente baixo de ferro e oxigênio). Apresenta boa resistência à corrosão em ambientes corrosivos moderados, como ácidos diluídos (por exemplo, 10% de H₂SO₄ à temperatura ambiente), água doce e condições atmosféricas. No entanto, seu filme passivo é menos estável em ácidos oxidantes concentrados ou meios com alto teor de-cloreto e não é recomendado para uso em ambientes redutores (por exemplo, ácido clorídrico diluído a quente) devido à capacidade limitada-de reparo do filme.
Grau 2 (ASTM B265 Grau 2)
O Grau 2 é o grau de titânio sem liga mais amplamente utilizado, com teor de oxigênio e ferro ligeiramente superior ao Grau 1 (oxigênio: 0,18–0,25%, ferro: menor ou igual a 0,30%), mantendo alta pureza (maior ou igual a 99,2% Ti). Sua resistência à corrosão é superior ao Grau 1 na maioria dos ambientes agressivos pelos seguintes motivos:
Ampla compatibilidade de mídia: Resiste à corrosão em ácidos orgânicos (ácido acético, ácido fórmico), ácidos oxidantes inorgânicos (ácido nítrico com concentração de até 65% na temperatura de ebulição), água salgada (água do mar, salmoura) e a maioria das soluções alcalinas (hidróxido de sódio com concentração de até 50%).
Resistência à corrosão por cloreto: Possui excelente resistência à corrosão por pite e em fendas em ambientes-contendo cloreto (por exemplo, água do mar com concentrações de cloreto de até 35.000 ppm) em temperaturas abaixo de 120 graus, o que é crítico para aplicações marítimas e offshore.
Estabilidade na oxidação-redução de mídia mista: Apresenta bom desempenho em ambientes com condições alternadas de oxidação e redução (por exemplo, fluxos de processos químicos contendo ácido nítrico e íons cloreto), onde o filme passivo permanece intacto sem quebra.
Grau 3 (ASTM B265 Grau 3)
O Grau 3 tem maior teor de oxigênio e ferro (oxigênio: 0,25–0,35%, ferro: menor ou igual a 0,30%) do que o Grau 2, resultando em maior resistência mecânica, mas resistência à corrosão ligeiramente reduzida. Embora mantenha um bom desempenho em meios neutros e fracamente oxidantes, seu filme passivo é mais propenso a danos em soluções concentradas de cloreto ou ácido sulfúrico diluído a quente, tornando-o menos adequado para aplicações altamente corrosivas em comparação com o Grau 2.
Grau 4 (ASTM B265 Grau 4)
O grau 4 tem o maior teor de oxigênio (0,35–0,45%) e resistência entre os graus padrão de titânio sem liga, mas sua resistência à corrosão é a mais baixa entre os graus CP-Ti. Seu filme passivo é menos uniforme devido ao maior conteúdo de elementos intersticiais e é suscetível à corrosão localizada em ambientes com alto teor de-cloreto ou redutores, limitando seu uso a cenários de corrosão-moderada e alta-de resistência-requerida.
Grau 7 (ASTM B338 Grau 7, liga Ti-Pd)
Embora muitas vezes classificado como um "titânio não ligado modificado" (com 0,12–0,25% de adição de paládio), o Grau 7 aborda a principal limitação dos graus convencionais de CP-Ti em ambientes redutores. O paládio atua comoestabilizador catódico, promovendo a redução de íons de hidrogênio e mantendo a passividade do filme de TiO₂ mesmo em ácido clorídrico diluído a quente desaerado, ácido sulfúrico ou ácido fórmico (meios onde o Grau 2 sofreria corrosão geral). Em ambientes altamente redutores e ricos- em cloreto (por exemplo, fábricas de produtos químicos que lidam com fluxos de cloreto ácido), a resistência à corrosão do Grau 7 supera todos os graus padrão sem liga, embora não seja um grau de "titânio puro" no sentido estrito devido ao elemento de liga de paládio.
Paragraus de titânio estritamente sem liga (comercialmente puro), 2ª sérieoferece a mais notável e versátil resistência à corrosão na mais ampla variedade de ambientes corrosivos industriais, equilibrando desempenho contra corrosão, ductilidade mecânica e economia-efetiva, e é por isso que é a escolha certa-para engenharia naval, processamento químico e aplicações biomédicas (por exemplo, dispositivos implantáveis). Para ambientes de redução especializados onde o CP-Ti padrão falha, o Grau 7 (Ti-Pd) é a alternativa ideal, apesar de conter uma pequena quantidade de liga de paládio.
