This research concerns the study of the corrosion behaviour of monolithic titanium diboride and the composites 50%Al 2 O 3 / 50%TiB 2 (50/50) and 70%Al 2 O 3 /30%TiB 2 (70/30) in 3.5% NaCl solutions, at pH 7 and 3 (adjusted by HCl additions). The test temperature is 45 AE 1 8C. Both electrochemical and chemical techniques are applied. Scanning electron microscope (SEM) observations are also used to investigate the corrosion attack morphology.
Polarization curve recording evidences that at short immersion times both composites exhibit a passive behaviour. The stability of these passive conditions decreases at increasing volume fractions of titanium diboride in the material and is minimum in the monolithic material. The analyses of the aggressive solutions during 30 days of immersion of 50/50 under free corrosion conditions are in agreement with the hypothesis that at both pH values passivity is due to the presence of a titanium-containing insoluble surface film, probably constituted by hydrated titanium oxide.
SEM observations evidence the presence of a third phase in the composites, beside titanium diboride and alumina, that is constituted by an aluminum borate, formed during sinterization. This phase undergoes a chemical attack during exposures to the aggressive solutions, under free corrosion conditions. The relative importance of chemical towards electrochemical corrosion, as assessed by coupling potentiostatic tests and chemical analyses, increases when passive conditions are maintained.
Die vorliegende Arbeit bescha Èftigt sich mit der Untersuchung des Korrosionsverhaltens von monolithischem Titandiborid und den Verbundwerkstoffen 50%Al 2 O 3 /50%TiB 2 (50/50) und 70%Al 2 O 3 /30%TiB 2 (70/30) in 3,5% NaCl-Lo Èsungen bei pH 7 und 3 (durch HCl-Zugabe eingestellt). Die Versuchstemperatur betrug 45 AE 1 8C. Es wurden elektrochemische und chemische Verfahren eingesetzt. Zur Untersuchung der Morphologie des Korrosionsangriffs wurde auûerdem die Rasterelektronenmikroskopie verwendet.
Die aufgenommenen Polarisationskurven zeigen, dass bei kurzen Auslagerungszeiten beide Verbundwerkstoffe ein passives Verhalten aufweisen. Die Stabilita Èt der Passivbedingungen nimmt mit steigenden Volumenanteilen an Titandiborid im Werkstoff ab und ist beim monolithischem Material am geringsten. Die Analysen der aggressiven Lo Èsungen wa Èhrend 30 Tagen Auslagerung des 50/ 50 unter freien Korrosionsbedingungen sind in U È bereinstimmung mit der Hypothese, dass bei beiden pH-Werten die Passivita Èt durch einen Titan-haltigen, unlo Èslichen Oberfla Èchenfilm bewirkt wird, der wahrscheinlich durch hydratisiertes Titanoxid begru Èndet ist.
Die REM-Beobachtungen zeigen die Anwesenheit einer dritten Phase in dem Verbundwerkstoff, neben Titandiborid und Aluminiumoxid, die durch ein Aluminiumborat gebildet wird, das wa Èhrend der Sinterung entstanden ist. Diese Phase erfa Èhrt wa Èhrend der Auslagerung in den aggressiven Lo Èsungen einen chemischen Angriff unter freien Korrosionsbedingungen. Die relative Bedeutung der chemischen gegenu Èber der elektrochemischen Korrosion, was durch gekoppelte potentiodynamische Versuche und chemische Analysen beurteilt wurde, nimmt zu, wenn passive Bedingungen aufrechterhalten werden.