Les performances exceptionnelles du Ti‑6Al‑4V dans les environnements chlorés proviennent principalement de son film d'oxyde passif extrêmement stable.En présence d'oxygène, d'humidité ou de milieux oxydants, le titane forme spontanément une couche superficielle de TiO₂ fine, dense et fortement adhérente. Ce film passif agit comme une barrière protectrice qui empêche le contact direct entre le substrat en alliage et les milieux corrosifs, notamment l'eau de mer, la saumure, les solutions chlorées et les acides contenant des chlorures. Contrairement aux aciers inoxydables, qui sont très sensibles à la corrosion par piqûres, à la corrosion caverneuse et à la fissuration par corrosion sous contrainte (SCC) dans les environnements chlorés, le titane et ses alliages, en particulier le Ti‑6Al‑4V, conservent une excellente passivité même dans l'eau de mer et les solutions riches en chlorures à des températures ambiantes à modérément élevées.
L’un des avantages les plus importants est son immunité à la fissuration par corrosion sous contrainte (SCC) induite par les chlorures.Les aciers inoxydables austénitiques tels que 304 et 316 subissent fréquemment une défaillance catastrophique du SCC sous contrainte de traction dans des environnements chauds de chlorure, conduisant à une défaillance structurelle soudaine. En revanche, le Ti‑6Al‑4V est essentiellement insensible au SCC dans l'eau de mer et dans la plupart des solutions de chlorure industrielles dans des conditions de service normales. Cette propriété unique en fait le matériau préféré pour les composants structurels à haute résistance des plates-formes offshore, des systèmes de refroidissement à l'eau de mer, des échangeurs de chaleur et des arbres d'hélice marins.
Le Ti‑6Al‑4V présente également une excellente résistance à la corrosion par piqûres et à la corrosion caverneuse dans les environnements chlorés.
Dans l’eau de mer à température ambiante, le taux de corrosion est généralement inférieur à 0,0025 mm/an, ce qui indique une perte par corrosion presque négligeable. Même dans les eaux saumâtres, les embruns côtiers et les fluides de traitement contaminés par des chlorures, l'alliage conserve une durabilité à long terme avec une dégradation minimale. Cependant, une corrosion caverneuse peut se produire dans des conditions extrêmes, telles que des crevasses étroites et stagnantes à des températures supérieures à environ 80 degrés à 100 degrés dans des solutions de chlorure concentrées. De telles conditions sont rares dans la plupart des applications industrielles et marines générales, et une conception appropriée pour éviter les crevasses profondes peut minimiser davantage ce risque.
En termes d'effets de température, le Ti‑6Al‑4V reste très résistant à la corrosion dans les environnements chlorés jusqu'à environ 120 à 150 degrés.
À mesure que la température augmente, le taux de corrosion augmente progressivement mais reste bien inférieur à celui de l’acier au carbone, des alliages de cuivre et même de nombreux aciers inoxydables. Pour cette raison, il est largement utilisé dans les échangeurs de chaleur, les condenseurs et les systèmes de tuyauterie traitant de l’eau de mer et de l’eau saumâtre à des températures élevées.
De plus, le Ti‑6Al‑4V présente une bonne compatibilité avec les environnements chlorés dans des conditions oxydantes et neutres.
Ses performances restent stables dans les solutions contenant du chlorure de sodium, du chlorure de calcium, du chlorure de magnésium et d'autres sels de chlorure courants. Bien que les acides réducteurs forts à forte teneur en chlorure puissent réduire la résistance à la corrosion, ces milieux ne sont pas représentatifs des environnements marins typiques ou de la plupart des environnements industriels contenant des chlorures.
En résumé, l'alliage de titane de grade 5 (Ti‑6Al‑4V) est parfaitement adapté et hautement fiable pour un service dans les environnements à ions chlorure, notamment l'eau de mer, la saumure, les atmosphères côtières et les fluides de traitement chlorés.Il offre une résistance exceptionnelle à la corrosion générale, aux piqûres, aux fissures et une excellente immunité unique à la fissuration par corrosion sous contrainte induite par les chlorures. Avec une conception appropriée et des températures de fonctionnement raisonnables, le Ti‑6Al‑4V offre une longue durée de vie, de faibles coûts de maintenance et une sécurité structurelle élevée dans les environnements contenant du chlorure les plus exigeants.
