In Grade 2 titanium, inclusions-primarily Ti₂Fe particles-act as pitting initiation sites. ASTM E45 classifies inclusions by type: Type A (sulfides, rare in titanium), Type B (aluminates), Type C (silicates), and Type D (globular oxides). In titanium, iron-rich inclusions (Type D) are most common and most detrimental. Higher inclusion content correlates directly with higher pitting density in bromine solutions at 50°C. A severe inclusion rating (E45 rating >2) yn arwain at ddwysedd tyllu 5-10 gwaith yn uwch na deunydd glân (graddfa E45<1). The correlation follows a power law, with pitting density approximately proportional to the inclusion density raised to the 0.7 power.

Y Mecanwaith Cynhwysiant-Pitting Induced in Bromine Solutions

Mewn 0.5% bromin (Br₂) ar 50 gradd, mae'r hydoddiant yn ocsideiddio ond nid yw'n goddefol iawn. Mae'r gronynnau Ti₂Fe cathodig yn creu celloedd galfanig gyda'r matrics titaniwm amgylchynol. Mae'r matrics titaniwm yn dod yn anod ac yn hydoddi'n lleol yn y rhyngwyneb matrics gronynnau. Unwaith y bydd pwll yn cychwyn, mae bromin (ocsidydd cryf) yn gyrru ymlediad cyflym. Mae dyfnder y pwll yn cynyddu'n llinol gydag amser. Mae cynhwysiant sy'n fwy na 2 µm yn arbennig o niweidiol oherwydd eu bod yn creu cyplau galfanig mwy. Mae cynhwysiadau wedi'u clystyru gyda'i gilydd yn creu parthau cyrydiad sy'n gorgyffwrdd, gan ffurfio pyllau mwy.

Dwysedd Peintio Meintiol fel Swyddogaeth Graddio Cynhwysiant

Mae profion rheoledig mewn 0.5% Br₂ ar 50 gradd dros 500 awr wedi sefydlu'r dwyseddau tyllu canlynol ar gyfer tiwbiau titaniwm Gradd 2 gyda graddfeydd cynhwysiant ASTM E45 amrywiol. Ar gyfer gradd cynhwysiant o dan 0.5 (lân iawn, arc gwactod wedi'i aildoddi), mae dwysedd gronynnau Ti₂Fe yn is na 50 gronyn fesul mm², mae'r dwysedd tyllu yn 5-20 pwll fesul cm², a dyfnder y pwll uchaf yw 20-50 µm. Ar gyfer sgôr o 0.5–1.0 (glân), dwysedd y gronynnau yw 50–150 y mm², y dwysedd tyllu yw 20–60 tyllau fesul cm², a dyfnder y pwll yw 40–100 µm. Ar gyfer sgôr o 1.0–1.5 (cymedrol), dwysedd y gronynnau yw 150–300 y mm², y dwysedd tyllu yw 50–150 tyllau fesul cm², a dyfnder y pwll yw 80–180 µm. Ar gyfer sgôr o 1.5–2.0 (cymedrol i drwm), dwysedd y gronynnau yw 300–600 y mm², y dwysedd tyllu yw 100–300 tyllau fesul cm², a dyfnder y pwll yw 120–250 µm. Ar gyfer sgôr uwch na 2.0 (trwm), mae dwysedd y gronynnau yn fwy na 600 y mm², y dwysedd tyllu yw 200-500 tyllau fesul cm², a dyfnder y pwll yw 200-400 µm.

Math o Gynhwysiant a Difrifoldeb Pyllau

Mae gan wahanol fathau o gynhwysiant ddifrifoldeb tyllu gwahanol. Mae cynhwysiant Math A (sylfidau) yn brin iawn mewn titaniwm ac mae ganddynt ddifrifoldeb tyllu isel (difrifoldeb cymharol 0.2). Mae math B (alwminadau) hefyd yn brin ac mae ganddynt ddifrifoldeb isel (0.3). Mae math C (silicadau) yn digwydd o bryd i'w gilydd o halogiad croesadwy ac mae eu difrifoldeb yn gymedrol (0.6). Mae math D (ocsidau byd-eang, Ti₂Fe yn bennaf) yn gyffredin mewn titaniwm Gradd 2 ac mae ganddynt ddifrifoldeb uchel (1.0). Mae cyfanswm y dwysedd tyllu tua swm y cyfraniadau o bob math o gynhwysiant wedi'i bwysoli gan ei ffactor difrifoldeb.

Canllaw Rheoli Cynhwysiant ar gyfer Gwasanaeth Bromin

Mae'r tabl canlynol yn darparu graddfeydd cynhwysiant ASTM E45 uchaf a ganiateir a dwyseddau gronynnau ar gyfer tiwbiau gwresogydd titaniwm Gradd 2 mewn 0.5% bromin ar 50 gradd, yn seiliedig ar ddwysedd tyllu dymunol a bywyd gwasanaeth.

Peirianneg y Tu Hwnt i Reoli Cynhwysiant

Mae gradd titaniwm yn effeithio ar ymddygiad tyllu. Mae gan Radd 7 (palladiwm-wedi'i sefydlogi) gynnwys cynhwysiant tebyg i Radd 2 ond mae'r palladium yn addasu'r ymddygiad galfanig, gan leihau dwysedd tyllu 50–70% ar gyfer yr un dosbarthiad cynhwysiant. Mae gan Radd 1 gynnwys haearn is (0.08% ar y mwyaf) a llai o gynhwysion Ti₂Fe yn gynhenid. Mae trwch wal yn darparu lwfans treiddio pwll; mae gan wal 2.0 mm gyda phyllau 100 µm 95% o'i wal yn weddill. Mae gorffeniad wyneb y tiwb yn effeithio ar gychwyn y pwll; mae electropolishing yn tynnu haen arwyneb denau, gan ddatgelu llai o gynhwysiant. Gall anelio hydrogen ar 700 gradd spheroidize gronynnau Ti₂Fe, gan leihau eu cymhareb agwedd a difrifoldeb tyllu.

Gwneud Manyleb Gwybodus

Ar gyfer tiwb gwresogydd titaniwm mewn 0.5% bromin ar 50 gradd, nodwch sgôr cynhwysiant ASTM E45 o lai na 1.0 (glân). Ei gwneud yn ofynnol i arc gwactod dwbl remelted (VAR) deunydd i gyflawni cynnwys cynhwysiant isel. Gofyn am archwiliad metallograffig o sampl cynrychioliadol ar chwyddhad 500 ×, gydag ardystiad bod dwysedd gronynnau Ti₂Fe yn is na 150 gronyn fesul mm² ac nad oes unrhyw ronynnau yn fwy na 5 µm mewn diamedr. Ar gyfer cymwysiadau hanfodol, nodwch titaniwm Gradd 1 neu ditaniwm Gradd 7. Yn ystod yr arolygiad sy'n dod i mewn, gwnewch brawf tyllu cyflym trwy drochi cwpon sampl mewn 0.5% Br₂ ar 50 gradd am 168 awr ac archwiliwch dan chwyddhad 50 ×; gwrthod y lot os yw'r dwysedd tyllu yn fwy na 50 pwll y cm². Trwy reoli'r cynnwys cynhwysiant fel paramedr ansawdd, mae'r peiriannydd yn lleihau dwysedd tyllu mewn gwasanaeth bromin.