Kas teate vesiniku neeldumise nähtust ja vesinikuelementide mõju titaanisulamites?

Jun 21, 2025

Jäta sõnum

Lisaks maatriksile on titaanis ja titaanisulamites ka lisandite elemente, nagu Fe, C, N, H ja O. Need elemendid on tavaliselt legeeritud käsn-titaanist, vahesulamitest, kuumutamisel ja leelispekitustöötlemisel. Titaanisulamite tegelikul kasutamisel on vesinikelement titaanmaatriksis kahjulik aine, mistõttu on ka vesiniku rabestumise probleem pälvinud üha enam tähelepanu ning vesiniku rabestumise tekitatud kahju vältimiseks või vähendamiseks võetakse vastavaid meetmeid.

 

Titaanisulami vesiniku neeldumise nähtus on suhteliselt keeruline füüsikalis-keemiline nähtus. Vesinikuaatomid on universumi väikseimad aatomid, võimaldades neil kergesti difundeeruda ja liikuda metallvõrede vahedes, moodustades tühikuid tahkeid lahuseid (vt joonis 1). Sellel omadusel on oluline mõju vesiniku rabestumise esinemisele. Titaani ja vesiniku vaheline reaktsioon on pöörduv. Vesiniku neeldumiskiirus ja vesiniku neeldumise kogus on seotud temperatuuri ja vesiniku rõhuga. Temperatuur tõuseb ja vesiniku rõhk tõuseb, vesiniku neeldumiskiirus suureneb ja vesiniku neeldumise kogus suureneb. Praegu on titaanisulamist lehtede kõige levinum pinnatöötlusmeetod keemiline töötlemine, see tähendab, et sulatatud NaOH ja NaNO3 segulahus muudab TiO2 katlakivi lahti ja seejärel marineeritakse HF ja HNO3 segalahusega. Titaanisulami vesiniku neeldumine toimub peamiselt leelispesuprotsessis. Mida kõrgem on leelise temperatuur, seda ägedam on reaktsioon titaanisulami ja leeliselise vedeliku vahel. Kui leelise temperatuur on liiga madal, on reaktsioonikiirus liiga aeglane, mis mitte ainult ei põhjusta pinnale jääva leelisevedeliku tõsist mõju toote pinna kvaliteedile, vaid suurendab ka vesiniku imendumist. Vesiniku neeldumise vältimiseks tuleb NaNO3 sisaldus hoida vahemikus 5% kuni 15% ja leeliselise vedeliku temperatuur peaks olema vahemikus 460–520 kraadi.

 

Lisaks esineb vesinikelement titaanisulamites peamiselt tühimike aatomite kujul, mis vähendab titaanisulamite tugevust ja sitkust. Kui vesinikusisaldus jõuab teatud väärtuseni, paraneb titaani tundlikkus sälgu suhtes oluliselt, vähendades seeläbi oluliselt sälguproovi löögitugevust ja muid omadusi. Vesiniku poolt põhjustatud vesiniku rabestumine põhjustab pragude kasvu kuni nende purunemiseni. Seotud uuringud on näidanud, et vesiniku mõju titaanisulamite korrosioonikindlusele ei ole ilmne.

 

Titaanisulami pinnatöötlustehnoloogia arendamise ja vesinikuelementide mehhanismide uuringute pideva süvenemisega on vesiniku rabestumise uuringud teinud uusi läbimurdeid ning mikroskoopilisest teooriast kuni makroskoopilise rakenduseni on välja kujunenud terviklik uurimissüsteem, mis paneb kindla aluse kaasaegse materjaliteaduse arengule. Shaanxi Hangyu Nonferrous Metal Processing Co., Ltd-l on spetsiaalsed vaakumahjuseadmed ja ainulaadsed protsessid vesiniku eemaldamiseks. Vaakumkuumtöötlemise abil saab titaanisulamist maatriksi sees olevaid vesinikuelemente tõhusalt eemaldada, muutes mehaanilised omadused ja toote masina -stabiilsuse paremaks.

 

Figure 1
Joonis 1
Küsi pakkumist