Eisíontais Dhíobhálacha in Ábhair Tíotáiniam

Tá cáil ar tíotáiniam agus a chóimhiotail as a n-ardíonacht agus a mbith-chomhoiriúnacht, ach féadann siad rianmhéideanna d'eisíontais dhochracha (lena n-áirítear hidrigin, fosfar agus sulfair) a bheith iontu nach mór a rialú go docht laistigh de-theorainneacha caighdeánacha an tionscail. Is féidir le leibhéil iomarcacha na n-eisíontais seo, go háirithe hidrigin, airíonna meicniúla agus sábháilteacht seirbhíse an ábhair a dhíghrádú go mór. Seo thíos anailís mhionsonraithe ar a dteorainneacha ábhair agus na rioscaí a bhaineann leo:

1. Teorainneacha Ábhar Príomh-Eisíontais Dhíobhálacha in Ábhair Tíotáiniam

Sainmhínítear na tiúchain incheadaithe hidrigine (H), fosfar (P), agus sulfair (S) i tíotáiniam ag caighdeáin idirnáisiúnta amhailASTM B348(le haghaidh barraí cóimhiotail tíotáiniam agus tíotáiniam),Tiománaí ASTM B265(do leatháin/phlátaí tíotáiniam), agusAMS 4928(aeraspáis-grád Ti-6Al-4V). Athraíonn na teorainneacha de réir grád tíotáiniam (cóimhiotail tíotáiniam íon vs. cóimhiotail tíotáiniam) agus riachtanais iarratais (tionsclaíoch vs. aeraspáis/leighis):

(1) Hidrigin (H)

Is í hidrigin an eisíontas díobhálach is tábhachtaí i tíotáiniam mar gheall ar a thionchar láidir ar insínteacht agus ar dhianacht. Déantar rialú docht ar a inneachar uasta incheadaithe:

Tíotáiniam íon tráchtála (Grád 1/2/3/4): I gcás feidhmeanna tionsclaíocha ginearálta, ní fhéadfaidh an t-ábhar hidrigine a bheith níos mó0.015 wt% (150 ppm); i gcás tíotáiniam íonachta de ghrád ard (m.sh., Grád 2 d'ionchlannáin), déantar an teorainn a theannú go0.010 wt% (100 ppm)chun bith-chomhoiriúnacht agus sábháilteacht struchtúrach a áirithiú.

Cóimhiotail tíotáiniam (m.sh., Grád 5/Ti-6Al-4V): Maidir le{0}}táirgí aeraspáis, cuirtear teorainn ar an gcion hidrigine0.012 wt % (120 ppm)(in aghaidh AMS 4928); i gcás -grád tionsclaíoch Ti-6Al-4V, tá an teorainn beagán níos lú0.015 wt% (150 ppm), ach caithfidh sé a bheith thíos0.008 wt% (80 ppm)i gcás comhpháirteanna ríthábhachtacha (eg, páirteanna innill aerárthaigh) chun breabú hidrigine a chosc.

(2) Fosfar (P)

Is -eisíontas tocsaineachta íseal é fosfar i tíotáiniam, ach féadann leibhéil arda scaradh ag teorainneacha gráin agus insínteacht agus friotaíocht tuirse an chóimhiotail a laghdú. Tá a teorainneacha ábhair sách trócaireach i gcomparáid le hidrigin:

Tíotáiniam íon ar bhonn tráchtála: Is gnách go mbíonn an t-uas-ábhar fosfair0.04 wt% (400 ppm)thar gach grád (ASTM B348).

Cóimhiotail tíotáiniam (Ti-6Al-4V): Cuireann gráid aeraspáis agus leighis srian ar fhosfar go0.015 wt% (150 ppm); cheadaíonn gráid tionsclaíochta suas go dtí0.03 wt% (300 ppm).

(3) Sulfar (S)

Cruthaíonn sulfar cuimsiú brittle sulfíde (eg, TiS, Ti₂S) i tíotáiniam, a fheidhmíonn mar phointí tiúchana struis agus a thionscnaíonn scoilteanna faoi ualach. Tá a ábhar teoranta go docht chun breabú a sheachaint:

Tíotáiniam íon ar bhonn tráchtála: Caithfidh an cion sulfair a bheith níos lú ná nó cothrom le0.015 wt% (150 ppm)(ASTM B265).

Cóimhiotail tíotáiniam (Ti-6Al-4V): Maidir le hiarratais aeraspáis, is é an teorainn0.010 wt% (100 ppm); le haghaidh úsáid thionsclaíoch, is féidir é a bheith suas go dtí0.02 wt% (200 ppm).

info-439-439 info-452-443

info-452-443 info-435-438

2. Briseadh Hidrigin de bharr Ábhar Iomarcach Hidrigin

Is modh teip thubaisteach é breabú hidrigine (HE) d'ábhair tíotáiniam, arna spreagadh ag tiúchan hidrigine a sháraíonn an tairseach sábháilte. Is iad seo a leanas a mheicníocht agus a tionchair:

(1) Meicníocht Bhreith Hidrigin i Tíotáiniam

Tá cleamhnas láidir ag tíotáiniam le hidrigin, ar féidir leis an ábhar dul isteach trí bhealaí éagsúla:

Bruithniú agus próiseáil: Ionsú hidrigine le linn athmhúnlú stua bhfolús (VAR) mura ndéantar an t-atmaisféar foirnéise a rialú i gceart, nó le linn oibriú te i dtimpeallachtaí tais.

Timpeallachtaí seirbhíse: Bailiú hidrigine ó mheáin chreimneach (eg, tuaslagáin uiscí, aigéid, nó hidrigin a bhfuil gáis iontu) trí imoibrithe dromchla, nó ó phróisis leictriceimiceacha (eg, cosaint chatodach i bhfeidhmiúcháin mhuirí).

Chomh luath agus taobh istigh den mhaitrís tíotáiniam, iompraíonn hidrigin go difriúil bunaithe ar theocht agus ar thiúchan:

Ag teocht an tseomra agus leibhéil ísle hidrigine (<50 ppm), hydrogen dissolves interstitially in the titanium lattice without causing harm.

Nuair a sháraíonn an cion hidrigine ~100 ppm, deascann sé go brittlehidríd tíotáiniam (TiH₂)feadh teorainneacha gránach nó laistigh den -chéim. Tá struchtúr criostail tetragonal ag TiH₂ le cruas ard agus insínteacht íseal, rud a chuireann isteach ar leanúnachas an mhaitrís tíotáiniam.

Faoi strus meicniúil, feidhmíonn an chéim hidríde mar shuíomhanna núicléacha crack. De réir mar a mhéadaíonn an strus, iomadaíonn na scoilteanna seo go tapa feadh chomhéadain mhaitríse hidríde, rud a fhágann briseadh tobann, brittle (fiú ag leibhéil struis atá i bhfad faoi bhun neart táirgeachta an ábhair).

(2) Tionchair Bhreith Hidrigin

Cailliúint insínteacht agus toughness: Léiríonn tíotáiniam le hidrigin iomarcach laghdú suntasach ar fadú agus laghdú ar an limistéar. Mar shampla, níl fadú ach 5–8% (síos ó 10–15% d’ábhar íseal-hidrigine) ag Ti-6Al-4V le 200 ppm hidrigin (síos ó 10–15% d’ábhar hidrigine íseal), agus laghdaítear a déine briste (PEN) 30–40%.

Teip struchtúrach tubaisteach: Is minic a tharlaíonn breabú hidrigine gan rabhadh roimh ré (gan aon dífhoirmiúchán plaisteach), rud a fhágann go bhfuil sé thar a bheith contúirteach do chomhpháirteanna ríthábhachtacha sábháilteachta. I bhfeidhmchláir aeraspáis, tá cliseadh spreagtha hidríde ina chúis le teip ar chomhpháirteanna an trealaimh tuirlingthe agus lanna innill i gcásanna tromchúiseacha.

Saol tuirse laghdaithe: Luathaíonn hidrigin fás crack tuirse trí fhoirmiú hidrídí ag leideanna crack a chur chun cinn. Laghdaítear neart tuirse Ti-6Al-4V le 150 ppm hidrigin 25-30% i gcomparáid le hábhar íseal-hidrigine, rud a fhágann go bhfuil teip roimh am faoi luchtú timthriallach.

(3) Briseadh Hidrigin a Chosc agus a Mhaolú

Chun breabú hidrigine a sheachaint, glacann monaróirí agus úsáideoirí deiridh na bearta seo a leanas:

Rialú próiseas dian: Atmaisféir hidrigine íseal-a chothabháil le linn bruithnithe agus cóireála teasa; bain úsáid as gáis thirim, dí-humidithe le haghaidh oibriú te agus táthú.

Postáil-próiseáil degassing: I gcás táirgí tíotáiniam a bhfuil cion ard hidrigine iontu, déan folús-annealú ag 600-700 céim ar feadh roinnt uaireanta chun hidrigin a scaipeadh as an maitrís (laghdú hidrigin go dtí).<50 ppm).

Bainistíocht timpeallachta seirbhíse: Seachain comhpháirteanna tíotáiniam a nochtadh do mheáin atá saibhir i hidrigine nó do mheáin chreimneach gan chosaint chuí (eg, bratuithe nó coscairí); 648/2012 Téacs atá ábhartha maidir leis an LEE faireachán a dhéanamh go tréimhsiúil ar an gcion hidrigine maidir le páirteanna ríthábhachtacha trí theicnící amhail eastóscadh te nó comhleá gáis támh.

Neamhíonachtaí Díobhálacha in Ábhair Tíotáiniam