Ali poznate pojav absorpcije vodika in vpliv vodikovih elementov v titanovih zlitinah?

Jun 21, 2025

Pustite sporočilo

Poleg matrike imajo titan in titanove zlitine tudi nečistoče, kot so Fe, C, N, H in O. Ti elementi so običajno dopirani iz gobastega titana, vmesnih zlitin, segrevanja in obdelave z luženjem. Pri dejanski uporabi titanovih zlitin je vodikov element škodljiva snov v titanovi matrici, zato je tudi problem vodikove krhkosti deležen vse več pozornosti in sprejeti so ustrezni ukrepi za preprečevanje ali zmanjšanje škode, ki jo povzroča vodikova krhkost.

 

Pojav absorpcije vodika titanove zlitine je razmeroma zapleten fizikalno-kemijski pojav. Atomi vodika so najmanjši atomi v vesolju, kar jim omogoča enostavno razpršitev in premikanje v režah kovinskih mrež, da tvorijo trdne raztopine rež (glej sliko 1). Ta lastnost ključno vpliva na pojav vodikove krhkosti. Reakcija med titanom in vodikom je reverzibilna. Stopnja absorpcije vodika in količina absorpcije vodika sta povezani s temperaturo in tlakom vodika. Temperatura se poveča in tlak vodika se poveča, stopnja absorpcije vodika se poveča in količina absorpcije vodika se poveča. Trenutno je najpogostejša metoda površinske obdelave plošč iz titanove zlitine kemična obdelava, to je mešana raztopina staljenega NaOH in NaNO3, ki razrahlja lestvico TiO2, nato pa se luži z mešano raztopino HF in HNO3. Absorpcija vodika titanove zlitine se večinoma proizvaja v procesu alkalnega pranja. Višja kot je alkalna temperatura, bolj burna je reakcija med titanovo zlitino in alkalno tekočino. Ko je alkalna temperatura prenizka, bo hitrost reakcije prepočasna, kar ne bo samo povzročilo, da bi preostala alkalna tekočina na površini resno vplivala na kakovost površine izdelka, temveč tudi ustrezno povečala količino absorpcije vodika. Da bi preprečili absorpcijo vodika, je treba vsebnost NaNO3 vzdrževati v območju od 5 % do 15 %, temperaturo alkalne tekočine pa je treba nadzorovati med 460 ~ 520 stopinjami.

 

Poleg tega vodikov element v glavnem obstaja v obliki atomov vrzeli v titanovih zlitinah, kar bo zmanjšalo trdnost in žilavost titanovih zlitin. Ko vsebnost vodika doseže določeno vrednost, se občutljivost titana na zarezo močno izboljša, s čimer se znatno zmanjša udarna žilavost in druge lastnosti vzorca z zarezo. Vodikova krhkost, ki jo povzroča vodik, bo povzročila nadaljnjo rast razpok, dokler ne počijo. S tem povezane študije so pokazale, da vpliv vodika na korozijsko odpornost titanovih zlitin ni očiten.

 

Z razvojem tehnologije površinske obdelave titanovih zlitin in nenehnim poglabljanjem raziskav o mehanizmih vodikovih elementov so raziskave vodikove krhkosti naredile nove preboje in od mikroskopske teorije do makroskopske uporabe je bil oblikovan celoten raziskovalni sistem, ki postavlja trdne temelje za razvoj sodobne znanosti o materialih. Shaanxi Hangyu Nonferrous Metal Processing Co., Ltd. ima posebno opremo za vakuumsko peč in edinstvene postopke za odstranjevanje vodika. Z vakuumsko toplotno obdelavo je mogoče učinkovito odstraniti vodikove elemente znotraj matrike iz titanove zlitine, s čimer izboljšajo mehanske lastnosti in strojno-dodano stabilnost izdelka.

 

Figure 1
Slika 1
Pošlji povpraševanje