1. Koja je tipična čistoća titanijuma 2. stepena?
Razred 2 je komercijalno čist titanijum (nelegirani titanijum).
Njegova minimalna čistoća titana je obično veća ili jednaka 99,2% po težini, au stvarnoj komercijalnoj proizvodnji obično dostiže 99,6% ili više.
Prema uobičajenim standardima kao što su ASTM B265, ASTM B348, ASTM B381, maksimalne dozvoljene granice nečistoće su otprilike:
H Vodonik: Manje ili jednako 0,015%
O Kiseonik: Manje ili jednako 0,20%
N Azot: Manje ili jednako 0,03%
C Ugljik: Manje ili jednako 0,05%
Fe gvožđe: manje ili jednako 0,10%
Ostali elementi u tragovima: manje ili jednako 0,05%
Dakle, stvarni sadržaj Ti u najkvalifikovanijem titanijumu 2. razreda iznosi oko 99,5% ~ 99,7%.
2. Koji su efekti prekomjernog sadržaja vodonika u titanijumu 2. razreda?
Vodik je veoma štetna intersticijska nečistoća za titanijum. Kada sadržaj vodika premašuje standardnu granicu (obično > 0,015%), glavni štetni efekti su:
(1) Vodikova krtost (ozbiljno smanjenje žilavosti i duktilnosti)
Višak vodonika se kombinuje sa titanijumom i formira krhke titanijum hidride (TiH₂).
Ovi hidridi su tvrdi i krti, koji:
Oštro smanjuju duktilnost, istezanje i udarnu žilavost
Učinite materijal podložnim krhkom lomu pod opterećenjem
(2) Povećan rizik od pucanja
Hidridi djeluju kao mjesta inicijacije unutrašnjih pukotina
Može uzrokovati odloženo pucanje čak i pri malom naprezanju
Značajno skraćuje vijek trajanja, posebno u strukturnim dijelovima
(3) Pogoršanje mehaničkih svojstava
Vlačna čvrstoća se može malo povećati
Plastičnost i žilavost značajno opadaju
Materijal se mijenja iz duktilnog u krt
(4) Pogoršanje otpornosti na koroziju i obradivosti
Titanijum krhki vodonikom je osjetljiviji na koroziju pod naponom
Veća je vjerovatnoća pucanja tokom oblikovanja, zavarivanja ili strojne obrade
Smanjuje stabilnost u korozivnim sredinama (npr. morska voda, hemijski mediji)
(5) Utiče na visoke-temperature i dugotrajne{2}}performanse usluge
Na blago povišenim temperaturama ubrzava se difuzija vodika,
što dovodi do progresivnog krhkosti tokom vremena.
Ukratko, višak vodonika u titanijumu stepena 2 je jedan od najčešćih i opasnih nedostataka kvaliteta, koji direktno uzrokuje krhkost vodonika, krhki lom i rani kvar dijelova.
