1. Mecanismul de fragilizare a hidrogenului în titan
Fragilarea hidrogenului în titan implică de obicei absorbția atomilor de hidrogen în rețeaua metalică. La concentrații suficiente, hidrogenul poate reacționa cu titanul pentru a forma faze fragile de hidrură de titan (TiH₂), în principal la granițele granulelor. Aceste hidruri acționează ca locuri de inițiere a fisurilor, ducând la o pierdere semnificativă a ductilității și tenacității, în special în condiții de încărcare statică sau lentă.
2. Susceptibilitatea gradului 2
Susceptibilitate scăzută în funcționare: în majoritatea mediilor standard de service (temperatura ambiantă, pH neutru, condiții non-corozive), gradul 2 nu absoarbe suficient hidrogen pentru a provoca fragilizarea. Filmul său de oxid pasiv acționează ca o barieră la pătrunderea hidrogenului.
Condiții care duc la fragilizare:
Încărcare catodică/decapare: cea mai frecventă cauză este absorbția excesivă de hidrogen în timpul proceselor de fabricație, cum ar fi decaparea (curățarea cu acid) sau galvanizarea/protecția catodică. Dacă nu este copt corespunzător după aceste procese, hidrogenul prins poate provoca fragilizarea.
Medii corozive: În acizi reducători puternici (de exemplu, acid clorhidric fierbinte) sau în condițiile în care filmul protector de oxid este deteriorat, reacțiile de coroziune pot genera hidrogen, dintre care o parte poate pătrunde în metal.
Temperatură ridicată/stres: în timp ce gradul 2 este mai puțin sensibil decât aliajele cu rezistență mai mare-, combinația dintre conținutul ridicat de hidrogen, stresul ridicat și temperatură ridicată poate favoriza formarea și fisurarea hidrurii.
3.Comparație cu aliaje de-înaltă rezistență
Susceptibilitatea gradului 2 este semnificativ mai mică decât cea a aliajelor de titan de înaltă-rezistență (de exemplu, Ti-6Al-4V). Aliajele cu rezistență mai mare sunt mult mai predispuse la fragilizarea hidrogenului, deoarece stresul lor mai mare al rețelei facilitează intrarea hidrogenului și precipitarea hidrurii. Natura ductilă a gradului 2 îl face mai iertător.
4.Prevenire și atenuare
Prelucrare controlată:Control strict al timpului de decapare, temperaturii și concentrației de acid pentru a limita absorbția de hidrogen.
Tratamente de coacere-:Coacerea după-proces (de obicei la 300–450 de grade timp de câteva ore) pentru a difuza hidrogenul absorbit din material.
Protecția suprafeței:Menținerea integrității filmului de oxid sau aplicarea de acoperiri pentru a preveni intrarea hidrogenului.
În concluzie, în timp ce gradul 2 este rezistent la fragilizarea hidrogenului în condiții normale, poate apărea dacă materialul este expus la procese sau medii care introduc niveluri ridicate de hidrogen în structura sa.
