1. Care este standardul de control al conținutului de hidrogen pentru titanul de gradul 2?
Pentru gradul 2 de titan pur comercial, conținutul maxim de hidrogen specificat în standardele internaționale precum ASTM B265 și AMS 4921 este strict controlat la 0,015% în greutate (150 ppm).
Hidrogenul este extrem de dăunător pentru aliajele de titan, deoarece poate duce la fragilizarea hidrogenului, ceea ce determină o scădere bruscă a ductilității, tenacității și rezistenței la oboseală și poate chiar induce fisurarea sub stres. Prin urmare, în timpul topirii, procesării, tratamentului termic și exploatării, trebuie evitată preluarea hidrogenului, iar conținutul final de hidrogen trebuie controlat stabil sub 0,015%. În multe aplicații de înaltă-fiabilitate, cum ar fi vasele aerospațiale, maritime și sub presiune, utilizatorii necesită adesea un standard de control intern și mai strict, de obicei mai mic sau egal cu 0,010% în greutate (100 ppm) pentru a asigura siguranța și stabilitatea-pe termen lung.
2. Cum afectează conținutul de azot și carbon proprietățile titanului de gradul 2?
Azotul (N) și carbonul (C) sunt elemente interstițiale importante în titanul de gradul 2 și au efecte semnificative asupra proprietăților sale mecanice și fizice.
Efectul azotului (N)
Azotul este o soluție solidă puternică-întăritoare din titan.
Conținutul adecvat de azot crește rezistența la tracțiune, rezistența la curgere și duritatea;
De asemenea, îmbunătățește rezistența la uzură și rezistența la fluaj la temperaturi moderate;
Cu toate acestea, azotul excesiv reduce ductilitatea, formabilitatea și duritatea, făcând materialul mai fragil și mai dificil de format.
Conform ASTM B265, conținutul maxim de azot în gradul 2 este limitat la 0,03% în greutate. În acest interval, rezistența poate fi îmbunătățită moderat fără a deteriora grav formabilitatea.
Efectul carbonului (C)
Carbonul acționează și ca un element de întărire interstițial, dar efectul său este mai blând decât azotul.
Conținutul adecvat de carbon crește ușor rezistența și duritatea;
Ajută la stabilizarea microstructurii și la îmbunătățirea stabilității-la temperaturi ridicate;
Carbonul în exces poate forma compuși de TiC fragili, reduce ductilitatea și duritatea la impact și poate provoca fisuri în timpul sudării sau formării la rece.
Conținutul maxim de carbon specificat pentru gradul 2 este de 0,08 % în greutate.
Rezumat
Atât azotul, cât și carbonul cresc rezistența și duritatea, dar reduc ductilitatea și formabilitatea în titanul de gradul 2. Controlul strict în domeniul standard asigură un echilibru bun între rezistență, tenacitate și lucrabilitate pentru aplicații industriale.
