Nem todo o titânio apresenta o mesmo desempenho em aplicações químicas. O grau 2 resiste de forma fiável a ambientes oxidantes, como o ácido nítrico, mas não resiste a ácidos redutores, tais como o clorídrico e o sulfúrico, acima de uma concentração de ~5%. A classe 7 — classe 2 com adição de paládio — alarga a resistência a ambientes de ácidos redutores até cerca de 10% de HCl e cerca de 30% de H₂SO₄ à temperatura ambiente. A classe 12 (Ti-Mo-Ni) ocupa um meio-termo: apresenta melhor resistência ao cloreto e à salmoura quente do que a classe 2, a um custo inferior ao da classe 7. A classe 16, uma variante da classe 7 com menor teor de paládio, oferece um desempenho de resistência à corrosão quase equivalente, com uma redução significativa dos custos, e merece mais atenção do que normalmente recebe. Este guia associa cada grau a ambientes ácidos específicos, com limiares de concentração e temperatura que os engenheiros podem utilizar como base para a sua atuação.
Por que é que a decisão sobre as notas tem mais impacto do que se pensa
A resistência à corrosão do titânio deve-se a uma fina película passiva de dióxido de titânio (TiO₂) com capacidade de autorreparação, que se forma espontaneamente na presença de oxigénio ou humidade. Em ambientes oxidantes — ácido nítrico, ácido crómico, a maioria dos cloretos aquosos à temperatura ambiente — esta película é estável e regenera-se rapidamente caso seja danificada. É por isso que o titânio não ligado tem um historial de 40 anos de serviço em condensadores de instalações de ácido nítrico.
O problema reside nos ambientes redutores. Em ácido sulfúrico quente, ácido clorídrico quente ou em qualquer ambiente em que o oxigénio dissolvido esteja esgotado (baixo pH, alta temperatura, geometria de fendas), essa película passiva não consegue manter-se. O titânio não ligado começa a corroer-se, por vezes rapidamente.
A estratégia de liga nas classes 7, 11, 16 e 17 aborda esta questão diretamente. Uma pequena adição de paládio (0,05–0,25%) reduz o potencial de corrosão do titânio para um valor em que a película passiva se mantém estável, mesmo em condições redutoras e desareadas. O mecanismo é eletroquímico: o Pd atua como um despolarizador catódico, deslocando o potencial de funcionamento para a zona passiva. É por isso que uma adição de 0,2% de Pd transforma o comportamento da classe 2 em HCl ou H₂SO₄ — não se trata de um pequeno ajuste na formulação, mas sim de uma resposta à corrosão fundamentalmente diferente.
O 12.º ano adota uma abordagem diferente — adições de molibdénio e níquel que melhoram a estabilidade da película passiva em salmouras quentes de cloreto — sem necessidade de recorrer ao dispendioso paládio.
Escolher a classificação errada, seja para mais ou para menos, acarreta custos reais. A escolha de uma especificação excessiva de Grau 7 para uma aplicação com ácido nítrico puro, quando o Grau 2 é perfeitamente adequado, aumenta o custo do material em 2 a 3 vezes, sem qualquer benefício do ponto de vista da engenharia. A especificação insuficiente do Grau 2 num permutador de calor 20% H₂SO₄ provoca uma falha por corrosão no prazo de 12 a 18 meses. A decisão não é complexa, desde que o ambiente corrosivo seja devidamente caracterizado.
As cinco classificações que realmente importam no setor químico
Mais de 95% de titânio utilizado no processamento químico industrial divide-se em cinco classes. As classes 1, 3, 4 e 5 têm, cada uma, as suas aplicações, mas as classes 1 e 3 foram, em grande parte, substituídas pela classe 2 para aplicações químicas; a classe 4 confere resistência, mas sem benefícios em termos de resistência à corrosão; e a classe 5 (Ti-6Al-4V) é uma liga aeroespacial que, na verdade, possui pior resistência à corrosão superior à dos tipos de CP na maioria dos ambientes químicos.
| Grau | Designação | Composição | Nível de custos | Utilização química principal |
|---|---|---|---|---|
| Grau 2 | CP-Ti, ASTM R50400 | 99%+ Ti | Valor de referência | Ácidos oxidantes, ácido nítrico, ácidos redutores diluídos à temperatura ambiente |
| Grau 7 | Ti-0,2Pd, ASTM R52400 | Grau 2 + 0,12–0,251 TP3T Pd | 2–3× 2.º ano | Ácidos redutores: HCl, H₂SO₄, ácido fosfórico, ácidos orgânicos |
| 11.º ano | Ti-0,2Pd, ASTM R52250 | Grau 1 + 0,12–0,251 TP3T Pd | Semelhante ao 7.º ano | Tal como na classe 7, maior capacidade de conformação (componentes de parede fina) |
| 12º ano | Ti-Mo-Ni, ASTM R53400 | Ti + 0,3% Mo + 0,8% Ni | ~1,3–1,5× do 2.º ano | Solas quentes de cloreto, água do mar, ambientes ácidos mistos |
| 16.º ano | Ti-0,05Pd, ASTM R52402 | Grau 2 + 0,04–0,081 TP3T Pd | ~1,5–2 vezes o Grau 2 | Quase equivalente ao 7.º ano, com um custo de Pd mais baixo |
Normas aplicáveis às formas do produto: chapa/fita/placa (ASTM B265), tubos sem costura e soldados para aplicações em ambiente corrosivo (ASTM B337), tubos soldados para permutadores de calor (ASTM B338), tubos sem costura (ASTM B861), tubos soldados (ASTM B862), peças forjadas (ASTM B381).
Nível 2 — O ponto de referência para ambientes ácidos oxidantes
A classe 2 é a escolha padrão adequada para aplicações em meio ácido oxidante; é a escolha errada se existirem condições redutoras.
Na prática, o 2.º ano apresenta um desempenho excecional em:
- Ácido nítrico (HNO₃): Resistente em toda a gama de concentrações comerciais (10–65%) e a temperaturas até ao ponto de ebulição. O desempenho é superior ao da maioria das ligas de níquel em fluxos de ácido nítrico contaminados com fluoretos, que aceleram a corrosão nos aços inoxidáveis, mas não no titânio.
- Ácido crómico: Resistente em todas as concentrações à temperatura ambiente.
- Cloro líquido e hipoclorito: Estável até 2% Cl₂ em condições ambientais — amplamente utilizado em instalações de cloro-álcali para ânodos, tubagens e equipamento de manuseamento.
- Ácido sulfúrico e ácido clorídrico diluídos à temperatura ambiente: A classe 2 tolera ácidos redutores diluídos, desde que a temperatura seja baixa e haja oxigénio dissolvido. Os limites práticos: H₂SO₄ até ~5% a 25 °C, HCl até ~1–2% a 25 °C com oxigénio dissolvido.
Onde o 2.º ano falha:
- H₂SO₄ com concentração superior a 5% ou temperatura superior a 60 °C
- HCl acima de ~5–7% à temperatura ambiente em condições de aeração, ou acima de ~1–2% a temperaturas elevadas ou quando o oxigénio se esgota
- Ácido fosfórico quente a temperaturas superiores a 60 °C, em concentrações superiores a 10%
- Qualquer geometria de fenda em soluções de cloreto a altas temperaturas, acima dos 80 °C
O limiar de corrosão em fendas de 80 °C é importante para a conceção do equipamento. Nas juntas entre os tubos e a placa de tubos dos permutadores de calor, nas áreas de contacto das faces das flanges ou nas ligações com juntas, as geometrias de fenda são inevitáveis. A temperaturas superiores a 80 °C em meios clorados, o Aço de Grau 2 pode sofrer ataque localizado por corrosão em fendas, mesmo em ambientes onde não apresenta corrosão geral.
Grau 7 — A melhor escolha para reduzir ambientes ácidos
A liga de titânio de grau 7 é a mais resistente à corrosão disponível no mercado e constitui a especificação adequada quando existem ácidos redutores, temperaturas elevadas ou risco de corrosão em fendas.
O teor de paládio (0,12–0,25% em peso) altera o potencial de corrosão do titânio em aproximadamente +200 mV em relação ao material não ligado. Esta alteração é suficiente para situar o potencial de funcionamento na região passiva em ambientes ácidos redutores e desareados, onde o Grau 2 seria ativo e sofreria corrosão.
Dados práticos de desempenho:
- Ácido clorídrico (HCl): A classe 7 resiste à corrosão até uma concentração de aproximadamente 20–27% a 25 °C (curvas de isocorrosão com base nos dados da fábrica da TIMET). A classe 2 em HCl aerado suporta até ~5–7% à temperatura ambiente, mas esse limite diminui drasticamente a temperaturas elevadas ou quando o oxigénio dissolvido se esgota.
- Ácido sulfúrico (H₂SO₄): Resistente até ~45% a 25 °C, ~20% a 60 °C e ~7% à temperatura de ebulição. O Grau 2 não ligado começa a corroer-se acima de ~5% à temperatura ambiente.
- Ácido fosfórico (H₃PO₄): O Grau 7 suporta concentrações até ~80% à temperatura ambiente; o Grau 2 está limitado a ~30% a 25 °C e a valores significativamente inferiores a temperaturas elevadas.
- Ácidos orgânicos (acético, fórmico, oxálico): O grau 7 é essencialmente inerte em toda a gama de concentrações comerciais a temperaturas até 100 °C.
- Limiar de corrosão em fendas: A classe 7 não sofre corrosão em fendas em soluções de cloreto a temperaturas inferiores a 250 °C (com pH superior a 1). O limiar da classe 2 é de 80 °C. Esta diferença, por si só, justifica a utilização da classe 7 em permutadores de calor de salmoura quente, onde a geometria das fendas não pode ser eliminada.
A classe 7 oferece também resistência ao gás HCl húmido e a sistemas de ácidos mistos comuns na produção farmacêutica — ambientes em que nem o aço inoxidável nem as ligas de níquel apresentam um desempenho adequado sem que a escolha da liga implique custos proibitivos.
Os dois domínios em que o 7.º ano continua a apresentar lacunas:
- Ácido fluorídrico (HF): Todas as classes de titânio são atacadas pelo HF. O ião fluoreto dissolve a película passiva de TiO₂. Nenhuma classe de titânio é adequada para utilização com HF — utilize zircónio, equipamento revestido a PTFE ou Hastelloy C-276.
- Ácido nítrico fumegante (HNO₃ fumegante vermelho com >5% NO₂): Pode provocar fissuração por corrosão sob tensão no titânio. Trata-se de uma exceção específica à resistência ao ácido nítrico, geralmente excelente, do titânio.
12.º ano — O equipamento versátil e económico para aplicações com cloreto e salmoura quente
As adições de molibdénio e níquel à classe 12 conferem-lhe uma resistência em ambientes quentes com cloretos que a classe 2 não consegue igualar — a cerca de metade do preço da classe 7.
A classe 12 (Ti-0,3Mo-0,8Ni) não utiliza paládio, o que elimina o principal fator de custo na fixação do preço da classe 7. Em vez disso, o molibdénio e o níquel estabilizam a película passiva especificamente em salmoura quente, água do mar e ambientes mistos de cloretos e ácidos.
Em comparação com o 2.º ano:
- A resistência à corrosão em fendas na água do mar estende-se até aproximadamente 120 °C (em comparação com 80 °C para o Grau 2)
- Maior resistência ao ácido fosfórico quente que contenha impurezas de halogenetos
- Resistência à tração melhorada (mínimo de aproximadamente 483 MPa, contra um mínimo de 345 MPa para a Classe 2) — permite a construção de paredes mais finas
- Maior resistência em soluções quentes de hipoclorito de sódio
Em comparação com o 7.º ano:
- O grau 12 é, em geral, inferior em aplicações com ácidos redutores puros (HCl, H₂SO₄)
- A classe 12 apresenta um desempenho comparável ou superior em sistemas de salmouras quentes de cloreto e de água do mar, onde a principal preocupação é o ataque em fendas, e não a corrosão por ácidos redutores
- A classe 12 não apresenta qualquer vantagem em ambientes HF (ambas falham)
Cenários mais adequados para o 12.º ano:
- Desalinização offshore e tratamento de água de produção (salmoura quente, temperatura elevada)
- Equipamento de instalações de branqueamento de celulose e papel exposto a misturas de cloreto e hipoclorito
- Processamento químico marinho em que o arrefecimento com água do mar é combinado com a exposição a ácidos fracos
- Refinarias com sistemas de recirculação de salmoura em que não é necessária resistência ao ácido puro
16.º ano — A alternativa pouco discutida ao 7.º ano
O Grau 16 contém aproximadamente metade do paládio do Grau 7 (0,04–0,08% contra 0,12–0,25%) e oferece uma resistência à corrosão que, na maioria dos ambientes químicos práticos, é indistinguível da do Grau 7.
Este grau quase não recebe atenção nas orientações padrão de engenharia, apesar de uma proposta de valor clara: o paládio representa consistentemente uma fração significativa do sobrepreço nas chapas e tubos de Grau 7 e Grau 11. Aos preços de mercado do paládio, uma encomenda de chapas de Grau 16 pode custar 20–35% menos do que uma encomenda equivalente de Grau 7 com desempenho comparável em termos de resistência à corrosão na maioria dos ambientes de processo.
O mecanismo de corrosão é o mesmo — a adição de Pd desloca o potencial de corrosão para a região passiva — e os dados de ensaio do TIMET e da literatura sobre Engenharia da Corrosão mostram que o 0.05% Pd é suficiente para alcançar um comportamento passivo na maioria dos ambientes ácidos redutores. A vantagem de um teor mais elevado de Pd (Grau 7) manifesta-se principalmente em condições extremas: ácidos redutores muito concentrados, temperaturas muito elevadas ou ambientes em que o potencial de corrosão é levado a valores particularmente baixos.
Quando se deve optar pelo Grau 16 em vez do Grau 7:
- Ambientes de serviço dentro do intervalo moderado (H₂SO₄ <20%, HCl <5%, temperaturas inferiores a 80 °C)
- Aplicações em que a pressão em termos de custos é significativa e em que o engenheiro pode comprovar a equivalência com base em dados de ensaios publicados
- Projetos que exigem grandes quantidades de chapas, nos quais a diferença de custo é significativa (fabrico de invólucros de reatores, invólucros de grandes permutadores de calor)
Quando se deve manter o 7.º ano:
- Serviço em ácido redutor concentrado a alta temperatura, próximo dos limites superiores da resistência à corrosão da classe 7
- Aplicações em que é exigida contratualmente uma especificação conservadora (equipamento para processos nucleares e farmacêuticos com validação da FDA)
- Ambientes em fendas com temperaturas superiores a 200 °C — um teor mais elevado de Pd proporciona maior conservadorismo
A classe 17 é o equivalente, com base na classe 1, da classe 16 (mais dúctil, menor resistência) e segue a mesma lógica para aplicações que exigem extrema formabilidade com resistência reduzida aos ácidos.
Estrutura de seleção «ácido a ácido»
A forma mais direta de utilizar esta informação é através de uma matriz de ambientes ácidos. A tabela abaixo apresenta dados frequentemente citados nos manuais de corrosão da TIMET e na literatura publicada sobre engenharia da corrosão.
Seleção do tipo de titânio em função do ambiente ácido
| Ácido | Concentração | Temperatura | Grau recomendado | Notas |
|---|---|---|---|---|
| Ácido nítrico (HNO₃) | 10–65% | Até ferver | Grau 2 | Todas as notas do CP são adequadas; a 7.ª classe não oferece qualquer vantagem |
| Ácido nítrico (vermelho fumegante) | >5% NO₂ | Qualquer | Evite todo o Ti | Risco de SCC em todos os graus |
| Ácido sulfúrico (H₂SO₄) | <5% | <60 °C | Grau 2 | Tem de haver O₂ dissolvido |
| Ácido sulfúrico | 5–45% | <60 °C | 7.º ano ou 16.º ano | A classe 2 sofre corrosão acima de 5% |
| Ácido sulfúrico | >45% | Qualquer | 7.º ano (com precaução) | São necessários dados de ensaio; considerar Zr ou Ta acima de 60% |
| Ácido clorídrico (HCl) | <5–7%, arejado | Apenas RT | Grau 2 | O₂ dissolvido necessário; o limite diminui drasticamente a temperaturas elevadas |
| Ácido clorídrico | 5–27% | Até 50 °C | 7.º ano ou 16.º ano | Grau 2: inadequado acima de ~5–7% arejado |
| Ácido clorídrico | >27% | Qualquer | Consultar os dados dos testes | A liga de grau 7 pode sofrer corrosão em contacto com o 27% a temperaturas elevadas |
| Ácido fosfórico (H₃PO₄) | <30% | <80 °C | Grau 2 | Aceitável com aeração |
| Ácido fosfórico | 30–80% | Qualquer | 7.º ano ou 16.º ano | É aceitável o grau 12, desde que não contenha halogenetos |
| Ácido fluorídrico (HF) | Qualquer | Qualquer | Nenhum | Todas as ligas de titânio falham — utilize Zr, revestidas a PTFE ou Hastelloy |
| Ácidos orgânicos (acético, fórmico) | Todos os comerciais | <100 °C | 2.º ano ou 7.º ano | Grau 2 para a versão diluída, Grau 7 para a versão concentrada/quente |
| Solução salina quente de cloreto | NaCl >10%, >80 °C | 80–150 °C | 12.º ano ou 7.º ano | Risco de fissuras de grau 2 acima dos 80 °C |
| Hipoclorito quente | NaOCl >1%, >60 °C | Até ferver | 12.º ano ou 7.º ano | Grau 2 marginal acima dos 60 °C |
| Gás Cl₂ húmido | Até 2% | <100 °C | Grau 2 | Todos os graus de CP são adequados em Cl₂ húmido |
Este quadro abrange os ambientes ácidos mais comuns no processamento químico. Os sistemas de ácidos mistos, as correntes contaminadas (por exemplo, HNO₃ + HF no decapagem de aço inoxidável) e os fluidos de processo exclusivos requerem ensaios de corrosão específicos — nenhuma tabela publicada substitui totalmente os ensaios de imersão no fluido de processo real.
O «Palladium Premium»: Quando é difícil justificar o custo do Grau 7
O paládio é negociado a cerca de $1 000–$1 500 por onça troy. A classe 7 contém 0,12–0,25% de Pd em peso — numa encomenda de placas de 1 000 lb, isso corresponde a aproximadamente 1,2–2,5 lbs de paládio incorporado na liga. Esse teor de Pd acrescenta um prémio material que está diretamente ligado ao preço à vista do paládio.
Quando uma chapa de Grau 2 tem um custo de $5–8/lb e uma de Grau 7 tem um custo de $12–18/lb, a decisão relativa aos custos deve ser tomada com rigor técnico, em vez de se optar automaticamente pelo grau mais elevado por uma questão de precaução.
Uma abordagem simples ao ROI:
- Custo de uma falha prematura de Grau 2: Uma paragem não planeada para substituir um permutador de calor numa fábrica química de processo contínuo pode custar entre $200 000 e $500 000 em perda de produção, além de $50,000–$150 000 em materiais de substituição e mão-de-obra.
- Custo da passagem para o 7.º ano: Num conjunto de permutadores de calor de 10 000 lb, o acréscimo de custo da Classe 7 em relação à Classe 2 poderá situar-se entre $70 000 e $100 000.
- Ponto de equilíbrio: Se o Grau 7 prolongar a vida útil em apenas 2 a 3 anos num ambiente ácido redutor, onde o Grau 2 falharia em 1 a 2 anos, os aspetos económicos favorecem claramente o Grau 7.
O Grau 16 altera ainda mais estes cálculos. Se o preço do Grau 16 se situar em $8–12/lb — o que reflete o menor teor de Pd — e proporcionar uma vida útil equivalente nesse ambiente específico, o sobrepreço em relação ao Grau 2 desce para um intervalo em que mesmo uma melhoria modesta na fiabilidade justifica a atualização.
A recomendação prática: por predefinição, o Grau 2 para ambientes comprovadamente apenas oxidantes, o Grau 16 para serviços com ácidos moderadamente redutores em que o custo é um fator importante e o Grau 7 para ambientes com ácidos redutores agressivos ou em que a corrosão intersticial a temperaturas elevadas constitui um risco conhecido.
Fabrico e soldadura: quando a escolha da classe de material deixa de ser válida
A resistência à corrosão do titânio pode ser comprometida por práticas de soldadura inadequadas, independentemente da classe especificada. Este aspeto é subestimado na maioria dos guias de seleção de classes.
A questão fundamental: a formação de casos alfa. Quando o titânio é soldado ou aquecido a temperaturas superiores a 600 °C na presença de ar, azoto ou oxigénio, forma-se uma camada superficial dura, frágil e rica em oxigénio, denominada «alfa-case». A «alfa-case» apresenta baixa ductilidade e, o que é mais importante, uma resistência à corrosão reduzida, uma vez que a sua composição química já não corresponde à da liga de base.
Para soldadura em aplicações químicas:
- A proteção com gás inerte é obrigatória — tanto na face da soldadura como na raiz da soldadura. A purga inversa com árgon (pureza mínima de 99,995%) não é opcional na soldadura de titânio para aplicações químicas. A “verificação da cor” do cordão de soldadura constitui o indicador prático de qualidade: a cor branco-prateada é aceitável, o amarelo-palha é aceitável no limite, enquanto o azul ou o roxo indicam contaminação por oxigénio, devendo a soldadura ser rejeitada.
- O titânio deve ser soldado com fio de adição de titânio da mesma classe ou de classe inferior. Não utilize material de adição de Classe 5 (Ti-6Al-4V) para metais de base de Classe 2 ou Classe 7 — o teor de alumínio do material de adição diminui a resistência à corrosão na zona de soldadura.
- Limpeza da superfície: O titânio reage com o ferro às temperaturas de soldadura. A contaminação por ferro resultante da retificação com ferramentas de aço, do contacto com escovas de arame de aço ou da presença de partículas de ferro no ambiente da oficina pode causar corrosão localizada nas soldaduras. É necessário utilizar escovas específicas de aço inoxidável e manter as áreas de trabalho limpas.
- Passivação pós-soldadura: Normalmente, o titânio não requer passivação química (ao contrário do aço inoxidável), mas a remoção mecânica de quaisquer zonas de soldadura descoloridas, seguida de limpeza com solvente, constitui uma boa prática antes de colocar o equipamento em serviço.
As classes 7 e 12 são soldadas essencialmente da mesma forma que a classe 2 — sem parâmetros especiais para além dos requisitos padrão de soldadura de titânio acima referidos. A resistência à corrosão nas soldaduras é idêntica à do metal de base, quando a soldadura é realizada corretamente.
Resumo: Adequação do nível de ensino ao ambiente
A seleção do tipo de titânio para o processamento químico resume-se a um pequeno número de decisões:
O ambiente ácido é principalmente oxidante? → A classe 2 é a especificação padrão. Proporciona uma vida útil superior a 40 anos em aplicações com ácido nítrico, ácido crómico e cloro húmido, a um custo competitivo.
Existem ácidos redutores (HCl, H₂SO₄, ácido fosfórico quente)? → Especifique a classe 7 ou a classe 16. A adição de paládio não é um luxo nestes ambientes — é o que torna o titânio viável. A classe 16 é a escolha mais económica para utilização dentro de limites moderados de concentração e temperatura.
Será que a principal preocupação é a salmoura quente de cloreto ou a água do mar, e não a redução dos ácidos? → A liga de grau 12 é a mais adequada. A adição de Mo-Ni combate o mecanismo específico de corrosão em fendas em ambientes salinos a altas temperaturas, a um custo inferior ao das ligas que contêm Pd.
O ácido fluorídrico está envolvido? → Nenhum tipo de titânio é adequado. Interrompa a avaliação e considere o zircónio, uma construção revestida a PTFE ou Hastelloy C-276.
A escolha da classe em si representa apenas metade da decisão de engenharia. A qualidade da soldadura, a conceção da junta para minimizar a geometria das fendas e a caracterização do fluxo do processo (em particular, o teor de oxigénio dissolvido, o perfil de temperatura e os iões contaminantes) determinam se a classe especificada tem o desempenho pretendido. Um Grau 2 corretamente especificado, com soldaduras limpas num ambiente de ácido nítrico, terá sempre uma durabilidade superior à de um Grau 7 mal fabricado no mesmo ambiente.
Perguntas mais frequentes
Qual é o tipo de titânio mais resistente à corrosão para aplicações químicas?
A liga de titânio Grau 7 (Ti-0,2Pd) é a liga de titânio disponível no mercado com maior resistência à corrosão. A adição de paládio desloca o potencial de corrosão para a região passiva em ambientes ácidos redutores, onde o titânio não ligado sofre corrosão. Resiste ao HCl até ~10% e ao H₂SO₄ até ~30% à temperatura ambiente, e não sofre corrosão intersticial em soluções de cloreto abaixo dos 250 °C com pH superior a 1.
Quando devo utilizar o 12.º ano em vez do 7.º ano?
O Grau 12 é a escolha preferida quando o principal risco de corrosão é a exposição a salmoura clorada quente ou à água do mar — e não a ácidos redutores. A sua adição de Mo-Ni proporciona uma resistência superior à corrosão em fendas em ambientes salinos quentes, em comparação com o Grau 2, a um custo inferior ao do Grau 7. Se o seu processo envolver H₂SO₄ ou HCl a altas temperaturas, o Grau 7 apresenta um desempenho superior ao do Grau 12.
Qual é a diferença entre o grau 7 e o grau 16?
Ambas as classes utilizam adições de paládio para melhorar a resistência à corrosão por ácidos redutores. A Classe 7 contém 0,12–0,25% de Pd; a Classe 16 contém 0,04–0,08% de Pd. O menor teor de Pd da classe 16 torna-a mais económica e, na maioria dos ambientes práticos de processamento químico com concentrações e temperaturas ácidas moderadas, o seu desempenho em termos de corrosão é equivalente ao da classe 7. A classe 7 oferece maior segurança em condições extremas.
O titânio sofre corrosão no ácido fluorídrico?
Sim. Todas as classes de titânio são atacadas pelo ácido fluorídrico (HF) e por soluções que contenham fluoreto a um pH inferior a aproximadamente 3. Os iões de fluoreto dissolvem a película passiva protetora de TiO₂. Não se deve especificar qualquer tipo de titânio para aplicações com HF — utilize equipamento revestido com zircónio, fluoropolímero (PTFE/PFA) ou ligas de níquel, como o Hastelloy C-276.
O titânio de grau 2 é adequado para utilização com ácido sulfúrico?
A classe 2 é aceitável para ácido sulfúrico diluído (menos de 5% de H₂SO₄) à temperatura ambiente, quando há oxigénio dissolvido. Acima de uma concentração de 5%, acima de 60 °C ou em condições desareadas, o Grau 2 sofre corrosão a taxas inaceitáveis. Deve ser especificado o Grau 7 ou o Grau 16 para qualquer aplicação com H₂SO₄ acima destes limiares.
Por que razão a qualidade da soldadura é tão importante nos equipamentos químicos de titânio?
O titânio soldado sem uma purga traseira adequada com gás inerte desenvolve uma camada superficial contaminada com oxigénio (camada alfa) que apresenta uma resistência à corrosão reduzida e baixa ductilidade. Uma soldadura visualmente perfeita, mas com descoloração azul ou roxa, é uma soldadura com falha em aplicações químicas. A soldadura de titânio requer purga de argão, ferramentas específicas isentas de contaminação por ferro e a inspeção da cor da soldadura como controlo de qualidade obrigatório.
