Sut Mae'r Dosbarthiad Maint Gronynnau Ti₂Fe Intermetallic mewn Tiwb Gwresogydd Titaniwm Gradd 2 yn Cydberthyn â Dwysedd Pyllau mewn Ateb Poeth Alwminiwm Sylffad ar 80 gradd?

In the Grade 2 titanium, iron is present as an impurity up to 0.20–0.30 wt% and forms intermetallic Ti2Fe particles. These particles are cathodic against the surrounding alpha-titanium matrix. In hot aluminum sulfate (Al2(SO4)3) solution at 80°C-commonly used in water treatment and paper manufacturing-the cathodic Ti2Fe particles form galvanic cells. These galvanic cells initiate pitting at the particle-matrix interface. The size distribution of these particles (number per unit area, average and maximum diameter) is closely correlated to the pitting density. greater pit densities are achieved by larger particles (>5 µm) and greater particle densities (>500 gronyn/mm²). Mae'r gronynnau llai < 2 µm a dwysedd is < 200 gronyn / mm2 yn dangos tueddiad tyllu llawer is fel bod bywyd y gwresogydd yn rhagweladwy.

Mecanwaith Ti2Fe-a achosir gan bylu mewn sylffad alwminiwm

Dwysedd cerrynt galfanig i'r gronyn Ti2Fe ar ymyl gronyn yw 10-100 μA/cm2, sy'n ddigon i doddi'r matrics titaniwm cyfagos. Mae sylffad alwminiwm poeth ar 80 gradd yn rhoi ffilm goddefol ychydig yn sefydlog. Unwaith y bydd pwll yn cael ei gychwyn, mae'r crynodiad uchel o sylffad a thymheredd uchel yn helpu i ehangu'r pwll. Mae gan ddwysedd pwll berthynas gyfraith pŵer â dwysedd gronynnau: dwysedd pwll ≈ 0.1 (dwysedd gronynnau) 0.7. Felly mae'n bwysig rheoli dosbarthiad gronynnau Ti$ _2$Fe trwy ddewis y deunydd cywir a'r driniaeth wres fel y gellir rhagweld a lleihau pytio mewn gwasanaeth sylffad alwminiwm. mae mwy o ronynnau yn arwain at fwy o gyplau galfanig ac yn cyflymu dechrau'r pwll.

Cydberthynas Meintiol o Dwysedd Pitting a Gronynnau

Mae ymchwiliad metallograffig rheoli a phrofi cyrydiad o 10% Al 2 (SO 4 ) 3 ar 80 gradd am 500 awr wedi datgelu'r cydberthnasau canlynol ar gyfer tiwbiau titaniwm Gradd 2. Samplau gyda dwysedd gronynnau Ti 2 Fe<100 particles per mm 2 and average particle size <2 µm show pitting densities of 5-20 pits per cm 2 with maximum pit depths of 20-50 µm. This is a good performance for 5 years or longer with 1.5 mm wall thickness. Particle density of 100 to 300 particles/mm2 and average size of 2 to 4 μm produces pitting density of 30 to 80 pits/cm2 and pit depths of 50 to 120 μm, which is marginal for 2 to 3 years of service. 300–600 particles per square millimeter with a size of 3–5 µm result in a pitting density of 100–250 pits per square centimeter and depths of 100–200 µm, which are considered a high pitting risk. But any density above 600 particles per square millimeter with particle sizes larger than 5 µm leads to a pitting density bigger than 300 pits per square centimeter and depths bigger than 200 µm, which is not acceptable for any long term service.

Effaith Cynnwys Haearn a Thriniaeth Gwres ar Ddosbarthiad Gronynnau

Mae dosbarthiad gronynnau Ti2Fe yn cael ei reoli gan y crynodiad haearn a hanes prosesu thermol. Mae gan ditaniwm gradd 1, hydoddiant wedi'i anelio (700 gradd, diffodd dŵr), gyda 0.05-0.08 wt% haearn, ddwysedd gronynnau o lai na 50 gronyn/mm2 a maint gronynnau o lai nag 1 µm. Mae gradd 2 gyda 0.12 wt% haearn yn y felin-cyflwr anelio (700 gradd , aer oer) yn arddangos dwysedd o 80–150 gronyn fesul mm2 a maint o 1–2 µm. Gradd 2 nodweddiadol gyda 0.20 wt% haearn yn y felin-cyflwr anelio â dwysedd o 200-400 gronyn/mm2 a maint o 2-4 mm. Mae haearn uchel Gradd 2 (0.25 wt%) yn y cyflwr fel y'i tynnir yn cyrraedd dwysedd o 400-700 gronynnau / mm2 a maint 3-6 μm. Mae anelio beta (oeri araf o dros 900 gradd ) er gwaethaf dwysedd is yn creu safleoedd tyllu sylweddol o ronynnau bras 5-10 µm.

Gwasanaeth Alwminiwm Sulfate Dosbarthiad Gronynnau Addas

Mae'r tabl canlynol yn dangos y paramedrau gronynnau uchaf a ganiateir o Ti2Fe ar gyfer tiwbiau titaniwm Gradd 2 mewn sylffad alwminiwm 10% ar 80 gradd ar gyfer bywyd y gwasanaeth a ddymunir a'r dyfnder pwll derbyniol mwyaf.

Bywyd Gwasanaeth Dymunol (blynyddoedd) Uchafswm Dyfnder Pwll (mm) Dwysedd Gronyn Uchaf Ti2Fe (gronynnau/mm2) Uchafswm Maint Gronyn Cyfartalog (µm)Argymhelliad triniaeth wres
5 0.15 <150 <2 Solution annealed (700°C, water quench)
5 0.30 150-250 2-3 Melin wedi'i hanelio (700 gradd C, wedi'i oeri ag aer)
3 0.30 250–400 3–4 Melin anelio + piclo 2 0.50 400–600 4–5 Fel-tynnu (nid argymhellir)<1 >0.50 >600 >5 Ddim yn briodol ar gyfer Gradd 2 Peirianneg y Tu Hwnt i Reoli Dosbarthiad Gronynnau

Gellir dewis y radd titaniwm i ddileu gronynnau Ti2Fe yn gyfan gwbl. Mae'r datrysiad-cyflwr anelio gyda chynnwys haearn yn llai na 0.08 wt% ar gyfer Gradd 1 yn arddangos y dwysedd tyllu isaf. Mae Gradd 7 (palladiwm-wedi'i sefydlogi) yn debyg i Radd 2 mewn cynnwys haearn, ond mae'r ymddygiad galfanig yn newid, gan leihau dwysedd y tyllu 50–70% ar gyfer yr un gwasgariad gronynnau. Yng ngradd 12, mae molybdenwm a nicel yn bresennol sy'n cynhyrchu rhyngfetelau gwahanol sy'n llai cathodig na Ti 2 Fe. Mae trwch y wal yn caniatáu goddefiant treiddiad pwll. 2.0 trwch mm gyda thyllu cymedrol (80 pydew/cm^2, 100 µm o ddyfnder) yn gallu para 5–8 mlynedd, mae trwch 1.2 mm yn methu ynghynt. Mae gorffeniad wyneb yn effeithio ar gychwyn y pwll. Mae electropolishing yn cael gwared ar haen wyneb wedi'i gyfoethogi mewn gronynnau Ti2Fe, gan leihau'r dwysedd gronynnau effeithiol.

Manyleb Gwybodus

Ar gyfer gwresogydd titaniwm Gradd 2 mewn hydoddiant alwminiwm poeth sylffad ar 80 gradd, nodwch uchafswm crynodiad haearn o 0.15 wt% a hydoddiant -cyflwr anelio (700 gradd ± 10 gradd, quench dŵr). Archwiliad metallograffig o sampl nodweddiadol ar chwyddhad 500 ×. Ardystiad bod dwysedd gronynnau Ti₂Fe yn llai na 250 o ronynnau fesul milimetr sgwâr ac nad oes unrhyw ronynnau yn fwy na 5 micron mewn diamedr. Ar gyfer cymwysiadau hanfodol lle na ellir caniatáu tyllu, defnyddiwch titaniwm Gradd 1 neu ditaniwm Gradd 7. Arolygiad sy'n dod i mewn. Prawf Tyllu Cyflym. Boddi cwpon sampl mewn 10% Al2(SO4)3 ar 80 gradd am 168 awr ac archwilio dan chwyddhad 50 ×. Gwrthodwch lot os yw dwysedd y pwll yn fwy na 50 pwll fesul centimetr sgwâr. Mae'r peiriannydd yn rheoli dosbarthiad maint gronynnau Ti 2 Fe fel paramedr ansawdd i leihau dwysedd tyllu ac i sicrhau bywyd gwresogydd rhagfynegedig mewn defnydd poeth o sylffad alwminiwm.