Hvernig á að lengja endingartíma títanplötu í erfiðu rekstrarumhverfi?--(II)

2.1 Járnmengun og forvarnir gegn vetnisbroti

Járnmengun er ein skaðlegasta-og fyrirbyggjanlegasta-orsök niðurbrots títan. Þegar járnagnir festast í títaníum yfirborð við framleiðslu, meðhöndlun eða viðhald myndast galvanískt par. Við ákveðnar pH-skilyrði og galvanísk tæringarsvið yfir 75 gráður (165 gráður F), knýr þetta par atómvetni inn í títan fylkið og myndar brothætta hýdríðfasa sem draga verulega úr sveigjanleika.
Rannsóknir staðfesta að frásog vetnis hefst þegar járn/nikkel mengun er eftir á yfirborði títan. Ef vetnisinnihald fer yfir 500 ppm verða íhlutir fyrir flísum við álag. Fullkomnar forvarnir krefjast þess að fjarlægja járnmengun með saltpéturssýru súrsun áður en hreisturhreinsun er hleypt.

Mikilvægar eftirlitsráðstafanir:

• Sérstök ryðfríu stáli eða kopar-blendiverkfæri fyrir alla títanmeðhöndlun-snertingu kolefnisstáls stranglega bönnuð
• Aðskilin framleiðslusvæði koma í veg fyrir kross-mengun frá malarryki úr kolefnisstáli
• Saltpéturssýrupassun (20–40% HNO₃) fyrir yfirborðshreinsun fyrir suðu eða hitameðhöndlun
• Eftir-suðuhreinsun með óvirku gasi eftirhlífum til að koma í veg fyrir oxunar-mengun

Hreinlæti í framleiðslu og viðgerð er enn mikilvægt til að forðast títanvökvun. Vökvunarviðbrögðin geta haldið áfram þar til algert sveigjanleikatap á sér stað og hvers kyns tímabundin streita getur brotið íhluti sem hafa áhrif -hvort sem það er vegna truflana í ferlinu eða við viðhaldsaðgerðir.

Tæring á sprungum á sér stað í þéttum eyðum sem felast í byggingarhönnun-flanstengingum, þéttingarflötum, slöngu-í-þenslu slöngublaðs og boltasamskeytum-eða undir kalkútfellingum sem þekja títaníum yfirborð. Þó að snemma rannsóknir hafi bent til þess að títan standist sprungutæringu í sjó, staðfestu síðari rannsóknir að klóríðmiðlar með háum-hita (eins og sjóvarmaskipta) og blautt klórgasumhverfi geta örugglega kallað fram sprunguárás.
Tæringarnæmi fyrir sprungum í títan fylgir röðinni Cl⁻ > Br⁻ > I⁻-klóríð umhverfi skapar mesta áhættuna, þvert á tæringarhegðun títan. Auk þess sýna sprungur sem myndast á milli títan og ó-málmískra efna (PTFE, asbest) meira næmni en títan-fyrir-títanviðmót. Á ræktunartímanum breytir súrefnisþurrð innan sprungunnar bakskautahvörfum ytra á meðan anodic upplausn heldur áfram innvortis; Klóríðjónir flytjast inn á við til að viðhalda hleðslujafnvægi og vatnsrof títanjóna lækkar pH- og fer hugsanlega niður fyrir 1-hröðun óvirkrar filmu niðurbrots.

Mótvægisbókun:

• PTFE-fóðraðar eða ó-samsettar þéttingar koma á stöðugleika í staðbundnu rafefnafræðilegu umhverfi og draga úr líkum á tæringu á sprungum
• Lágmarkaðu bil á flansflans með nákvæmni vinnslu (yfirborðsgrófleiki Ra Minna en eða jafnt og 3,2 μm)
• Fyrir vinnsluhitastig sem fer yfir 60 gráður í klóríð-lagerþjónustu, tilgreinið TA10 (Ti-0.3Mo-0.8Ni) til að auka tæringarþol rifa
• Reglubundið sundurliðun og skoðun á þéttingarflötum við áætlaða viðsnúning-fjarlægir hvítar TiO₂ útfellingar sem gefa til kynna virka sprunguárás

Tiltölulega lág yfirborðshörku títans (u.þ.b. 250–350 HV fyrir glóðar hreinar vörur) takmarkar frammistöðu þess við slit, slit og snertingu við slípiefni. Yfirborðsbreytingartækni tekur á þessari takmörkun án þess að skerða vélræna eiginleika undirlagsins.

3.1 Plasma nitriding fyrir slitþol

Plasma nitriding myndar hörð TiN og Ti₂N samsett lög á títaníum yfirborði, sem eykur slitþol verulega. Fyrir TA7 títan ál plasma nítrað við 800 gráður í 10 klukkustundir, nær nítruðu lagþykktin um það bil 5 μm, með yfirborðshörku sem nær 1183,6 HV0,05-2,6 sinnum hærri en óhreinsuð undirlagshörku. Meira marktækt er að slithlutfallið minnkar um meira en 99,3% miðað við ómeðhöndlað efni.

Lág-hitabogaplasmanítrun við 500 gráður með 400 V forspennu og 1,5 Pa vinnuþrýstingi framleiðir þétt TiN og Ti₂N lög. Besta slitþol á sér stað við köfnunarefnis-vetnishlutfallið 2:1 í vinnslugasblöndunni. Þessi tækni eykur TC4 (Ti-6Al-4V) yfirborðseiginleika án þess að breyta örbyggingu fylkisins eða heildar vélrænni eiginleikum sem lengir örugga rekstrarmörk fyrir flug- og sjóverkfræði.

3.2 Rafskautsoxun fyrir endurheimt tæringarhindrunar

Anodizing framleiðir stýrða TiO₂ filmu á títaníum yfirborði, með þykkt sem stjórnast nákvæmlega af beittri DC spennu-venjulega 10 til 100 volt. Oxíðlagið vex beint úr grunnmálmnum í gegnum lotuefnatengingu á -stigi, sem útilokar hættu á aflögun sem tengist beitt húðun. Filmþykktin ákvarðar einkennandi truflunarlitina:

Anodizing þjónar bæði fagurfræðilegum og hagnýtum tilgangi. Fyrir viðhald, endurnýjar anodisk oxun óvirku filmuna á títaníum yfirborði sem sýnir mislitun eða tæringu á-stigi. Ferlið endurheimtir fulla tæringarþol án þess að þurfa að skipta um íhluti. TiO₂ filmu hörku er á bilinu HV 300–500-lægri en nítraðir yfirborð en nægir fyrir almenna efnaþjónustu þar sem slit á slípiefni er í lágmarki.

Áfram...

Hafðu samband núna