Blog Ko Buijs - De kenmerken van titaanlegering Ti-grade 12 versus grade 7
Ongelegeerd titaan is in sommige specifieke gevallen gevoelig voor spleetcorrosie, zodra men te maken krijgt met capillaire werking. Voorbeelden hiervan zijn titaan componenten die ondergedompeld zijn in warm zeewater en in sterk chloridehoudende milieus, die beiden warmer zijn dan 80⁰C. Dan is het aan te raden om in dit titaan 0,2% palladium te legeren zodra men inderdaad met capillaire spleten van doen heeft. Dit betreft dan de kwaliteit Ti-grade-7 (UNS R52252). Dit materiaal is praktisch gezien niet meer gevoelig voor spleetcorrosie want het bezit een superieure corrosiebestendigheid.
Door Ko Buijs - Innomet Consultancy BV
Palladium is echter een zeer kostbaar metaal en de aanwezigheid van 0,2% zorgt ervoor, dat het titaan minstens drie tot vier keer duurder wordt dan bijvoorbeeld Ti-grade 2 (UNS R50400). Dat is de reden dat leidingen praktisch gezien nooit van Ti-grade 7 worden gemaakt maar wel de laskragen of de stubends omdat dergelijke hulpstukken wel bedreigd kunnen worden door spleetcorrosie. Omdat palladium zo duur is in aanschaf, heeft men destijds een alternatief ontwikkeld en dat betreft Ti-grade 12 (UNS R53400). Een andere reden om deze legering te ontwikkelen was, dat er in die tijd geen of nauwelijks palladium verkrijgbaar was. Toen is het dure en moeilijk verkrijgbare palladium vervangen door 0,9% nikkel en 0,4% molybdeen. Deze legering heeft een beduidend betere weerstand tegen spleetcorrosie dan de commercieel zuivere kwaliteiten, maar niet even goed als die van Ti-grade 7. Wel is de aanschafprijs een stuk interessanter dan Ti-grade 7, waardoor het toch een belangrijke plaats in de industrie heeft weten te veroveren.
Al met al kan gesteld worden dat Ti-grade 12 een betere weerstand heeft tegen spleetcorrosie in hete chloridehoudende reagentia maar het mag zich niet meten met de superieure corrosiebestendigheid van Ti-grade 7. Op de grafiek in afbeelding 1 is de gevoeligheid voor spleetcorrosie grafisch uitgezet in een verzadigde pekeloplossing (NaCl), als functie van de temperatuur. Duidelijk is te zien hoe goed Ti-grade 12 presteert in vergelijking met grade 2. 
Afbeelding 1: spleetcorrosiegevoeligheid van Ti-grade 2 en 12 in een hete pekeloplossing (bron Timet).
Ongelegeerd titaan kan in sommige omstandigheden gevoelig zijn om waterstof in zich op te nemen hetgeen tot verbrossing van het metaal kan leiden. De aanwezigheid van palladium gaat deze waterstofopname tegen en dat is een extra voordeel wat deze legering te bieden heeft. Deze bijzondere eigenschap heeft Ti-grade 12 niet. Zelfs bij een gering palladiumgehalte van 0,04-0,08% is deze weerstand tegen waterstofopname reeds aanwezig. Dat geringe percentage is het geval bij het type Ti-grade 16 (UNS B524020. Het zal duidelijk zijn dat de kostprijs van deze kwaliteit beduidend lager ligt dan die van Ti-grade 7. Ook biedt Ti-grade 7 meer weerstand tegen andere corrosiemechanismen. Op afbeelding 2 zijn de verschillen van de algemene corrosiebestendigheid in kokend zoutzuur goed te zien. Hier blijkt dat Ti-grade 12 qua prestatie tussen grade 2 en 7 inzit. Zoutzuur is een sterk reducerend zuur, waar maar weinig metalen tegen bestand zijn. Daarom is het interessant te zien hoezeer Ti-grade 7 in dit milieu bijzonder goed presteert. Dankzij het aanwezige nikkel en molybdeen, heeft Ti-grade 12 betere mechanische eigenschappen dan Ti-grade 2 en 7. Dat heeft ook weer zijn voordelen om mogelijk gewicht uit te sparen en ook voor toestellen onder druk (PED -richtlijnen). 
Abeelding 2: corrosiecurven van verschillende typen titaan in kokend zoutzuur (bron Timet).
In sommige gevallen zijn de corrosieprestaties van Ti-grade 12 vergelijkbaar met die van het ongelegeerde titaan. Dat is bijvoorbeeld goed te zien in afbeelding 3 als het om proeven gaat in kokend salpeterzuur. Ook daar blijkt weer de superioriteit van Ti-grade 7. 
Abeelding 3: corrosiecurven van verschillende typen titaan in kokend salpeterzuur (bron Timet USA).