1. Mis on 2. klassi titaani vesinikusisalduse kontrolli standard?
Kaubanduslikult puhta titaani 2. klassi puhul on rahvusvahelistes standardites, nagu ASTM B265 ja AMS 4921, määratud maksimaalne vesinikusisaldus rangelt 0,015 massiprotsenti (150 ppm).
Vesinik on titaanisulamitele äärmiselt kahjulik, kuna see võib põhjustada vesiniku murenemist, mis põhjustab elastsuse, sitkuse ja väsimuskindluse järsu languse ning võib isegi pinge all põhjustada pragunemist. Seetõttu tuleb sulatamise, töötlemise, kuumtöötlemise ja hooldamise ajal vältida vesiniku kogumist ja vesiniku lõplikku sisaldust tuleb stabiilselt kontrollida alla 0,015%. Paljudes suure töökindlusega rakendustes, nagu lennundus-, mere- ja surveanumad, nõuavad kasutajad sageli veelgi rangemat sisekontrollistandardit, mis on tavaliselt 0,010 massiprotsenti (100 ppm) või sellega võrdne, et tagada ohutus ja pikaajaline stabiilsus.
2. Kuidas lämmastiku- ja süsinikusisaldus mõjutab 2. klassi titaani omadusi?
Lämmastik (N) ja süsinik (C) on 2. klassi titaani olulised interstitsiaalsed elemendid ning neil on oluline mõju selle mehaanilistele ja füüsikalistele omadustele.
Lämmastiku mõju (N)
Lämmastik on tugev titaani{0}}tahke lahustugevdaja.
Sobiv lämmastikusisaldus suurendab tõmbetugevust, voolavuspiiri ja kõvadust;
Samuti parandab see kulumiskindlust ja libisemiskindlust mõõdukatel temperatuuridel;
Liigne lämmastik vähendab aga plastilisust, vormitavust ja sitkust, muutes materjali rabedamaks ja raskemini vormitavaks.
Vastavalt ASTM B265-le on 2. klassi maksimaalne lämmastikusisaldus piiratud 0,03 massiprotsendiga. Selles vahemikus saab tugevust mõõdukalt parandada ilma vormitavust tõsiselt kahjustamata.
Süsiniku mõju (C)
Süsinik toimib ka interstitsiaalse tugevdava elemendina, kuid selle toime on lämmastikust leebem.
Õige süsinikusisaldus suurendab veidi tugevust ja kõvadust;
See aitab stabiliseerida mikrostruktuuri ja parandada kõrge{0}}temperatuuri stabiilsust;
Liigne süsinik võib moodustada rabedaid TiC-ühendeid, vähendada plastilisust ja löögikindlust ning põhjustada pragunemist keevitamise või külmvormimise ajal.
2. klassi jaoks määratud maksimaalne süsinikusisaldus on 0,08 massiprotsenti.
Kokkuvõte
Nii lämmastik kui süsinik suurendavad 2. klassi titaani tugevust ja kõvadust, kuid vähendavad elastsust ja vormitavust. Range kontroll standardvahemikus tagab tööstuslike rakenduste jaoks hea tasakaalu tugevuse, sitkuse ja töödeldavuse vahel.
