השפעת תכולת המימן עלסגסוגות טיטניוםהוא אחד הנושאים המרכזיים במדעי החומרים של סגסוגות טיטניום, המתבטא בעיקר כסיכון להתפרקות מימן. לטיטניום יש זיקה חזקה מאוד למימן והוא סופג אותו בקלות במהלך התכה, עבודה חמה, ריתוך ובשירות, מה שמוביל להידרדרות בביצועים.

I. בקרת תכולת מימן וחישול ואקום

תכולת מימן מוגזמת מפחיתה את קשיחות ההשפעה וחוזק המתיחה המחורץ של אביזרי צינור טיטניום, מה שמוביל לשבירות מוגברת. לכן, תכולת המימן באביזרים לצינורות טיטניום נדרשת בדרך כלל להיות לא יותר מ-0.015%. כדי למזער את ספיגת המימן במהלך הטיפול בחום, יש להסיר טביעות אצבע, שריטות, שומן ושאריות אחרות לפני הטיפול, ולוודא שאין אדי מים בתוך התנור. אם תכולת המימן חורגת מהמגבלה, יש לבצע חישול בוואקום כדי להסיר את המימן.

II. בקרת זיהום חמצון ותהליכי טיפול בחום כאשר טמפרטורת הטיפול בחום אינה עולה על 540 מעלות, סרט התחמוצת על פני השטח של אביזרי טיטניום מתעבה באיטיות; מעל טמפרטורה זו, קצב החמצון מואץ באופן משמעותי, ושכבת הדיפוזיה המתקבלת של זיהום חמצון היא שבירה מאוד, מה שעלול להוביל בקלות לסדקים פני השטח או אפילו כשל של החלקים. שיטות להסרת שכבת זיהום החמצן כוללות עיבוד שבבי, כבישה חומצה וליטוש כימי. כדי להפחית את זיהום החמצון, יש לצמצם את זמן החימום ככל האפשר תוך עמידה בדרישות התהליך. יש לתת עדיפות לתנורי ואקום או תנורים מוגנים בגז אינרטי-, ולהימנע או למזער חימום ישיר בתנורי אוויר פתוחים-.

III. מאפייני ביצועים מרכזיים של אביזרי טיטניום

1. עמידות בפני קורוזיה: למרות שטיטניום היא מתכת פעילה מבחינה תרמודינמית עם פוטנציאל שיווי משקל נמוך ונטייה חזקה להחליד, היא מציגה יציבות מצוינת במדיה מחמצנת, ניטרלית ומפחיתה בצורה חלשה, ומציעה עמידות מעולה בפני קורוזיה.

2. עמידות בחום: ניתן להשתמש ברציפות בטמפרטורות של 600 מעלות ומעלה.

3. לא-מגנטי ולא-רעיל: אינו מתמגנט בשדות מגנטיים חזקים ואינו-רעיל.

4. מודול אלסטי נמוך: כ-57% מזה של פלדה.

5. תכונות ספיגת גזים: הוא מגיב בקלות עם אלמנטים ותרכובות שונות בטמפרטורות גבוהות ובעל יכולת לספוג גזים.

In summary, Hydrogen is one of the most dangerous interstitial elements in titanium alloys. Even trace amounts of hydrogen (>150 ppm) יכול לעורר התפרקות מימן ומשקעי הידריד, מה שגורם למעבר של החומר משבר רקיע לשבר שביר. לכן, לאורך כל מחזור החיים של סגסוגות טיטניום (התכה ← עיבוד ← ריתוך ← שירות), יש לשמור על תכולת המימן ברמות נמוכות במיוחד, ולבטל את הסיכון לספיגת מימן באופן מיידי באמצעות שיטות כגון הסרת גז בוואקום. עבור יישומים קריטיים כגון תעופה וחלל, אנרגיה גרעינית ופעילות-בעומק הים, הדיוק של בקרת תכולת המימן קובע לעתים קרובות ישירות את מהימנות הרכיבים.

מַגָע:garychen3215@hotmail.com

נייד/וואטסאפ: +86 13092900605