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) jirriżulta f'densità ta' ħofor 5-10 darbiet ogħla minn materjal nadif (klassifikazzjoni E45<1). The correlation follows a power law, with pitting density approximately proportional to the inclusion density raised to the 0.7 power.

Il-Mekkaniżmu ta' Inklużjoni-Pitting Indott f'Soluzzjonijiet ta' Bromu

F'0.5% bromin (Br₂) f'50 grad, is-soluzzjoni qed tossidizza iżda mhix passivazzjoni qawwija. Il-partiċelli katodiċi Ti₂Fe joħolqu ċelloli galvaniċi mal-matriċi tat-titanju tal-madwar. Il-matriċi tat-titanju ssir l-anodu u tinħall lokalment fl-interface tal-partiċelli-matriċi. Ladarba jinbeda ħofra, il-bromin (ossidant qawwi) imexxi propagazzjoni rapida. Il-fond tal-fossa jiżdied b'mod lineari maż-żmien. Inklużjonijiet akbar minn 2 µm huma partikolarment detrimentali minħabba li joħolqu koppji galvaniċi akbar. L-inklużjonijiet miġbura flimkien joħolqu żoni ta 'korrużjoni li jikkoinċidu, li jiffurmaw ħofor akbar.

Densità Kwantitattiva tal-Pitting bħala Funzjoni tal-Klassifikazzjoni tal-Inklużjoni

Ittestjar ikkontrollat ​​f'0.5% Br₂ f'50 grad fuq 500 siegħa stabbilixxa d-densitajiet ta 'pitting li ġejjin għal tubi tat-titanju ta' Grad 2 b'diversi klassifikazzjonijiet ta 'inklużjoni ASTM E45. Għal klassifikazzjoni ta 'inklużjoni taħt 0.5 (nodfa ħafna, ark vakwu imdewweb mill-ġdid), id-densità tal-partiċelli Ti₂Fe hija taħt il-50 partiċelli għal kull mm², id-densità tal-ħofor hija 5-20 fosos kull ċm², u l-fond massimu tal-ħofra huwa 20-50 µm. Għal klassifikazzjoni ta '0.5–1.0 (nadif), id-densità tal-partikuli hija 50–150 għal kull mm², id-densità tal-ħofor hija 20–60 fossa kull ċm², u l-fond tal-ħofra huwa 40–100 µm. Għal klassifikazzjoni ta '1.0–1.5 (moderata), id-densità tal-partikuli hija 150–300 għal kull mm², id-densità tal-ħofor hija 50–150 fossa kull ċm², u l-fond tal-ħofra huwa 80–180 µm. Għal klassifikazzjoni ta '1.5–2.0 (moderata għal tqila), id-densità tal-partikuli hija 300–600 għal kull mm², id-densità tal-ħofor hija 100–300 fossa kull ċm², u l-fond tal-ħofra huwa 120–250 µm. Għal klassifikazzjoni 'l fuq minn 2.0 (tqal), id-densità tal-partiċelli taqbeż is-600 għal kull mm², id-densità tal-pitting hija 200–500 fossa kull ċm², u l-fond tal-ħofra huwa 200–400 µm.

Tip ta 'Inklużjoni u Severità ta' Pitting

Tipi ta 'inklużjoni differenti għandhom severità ta' pitting differenti. Inklużjonijiet tat-Tip A (sulfidi) huma rari ħafna fit-titanju u għandhom severità baxxa tal-pitting (severità relattiva 0.2). Tip B (aluminati) huma wkoll rari u għandhom severità baxxa (0.3). Tip C (silikati) iseħħ okkażjonalment minn kontaminazzjoni tal-griġjol u għandhom severità moderata (0.6). Tip D (ossidi globulari, primarjament Ti₂Fe) huma komuni fit-titanju ta 'Grad 2 u għandhom severità għolja (1.0). Id-densità totali tal-pitting hija bejn wieħed u ieħor is-somma tal-kontribuzzjonijiet minn kull tip ta' inklużjoni ppeżati bil-fattur ta' severità tiegħu.

Gwida għall-Kontroll tal-Inklużjoni għas-Servizz tal-Bromin

It-tabella li ġejja tipprovdi klassifikazzjonijiet massimi permissibbli ta 'inklużjoni ASTM E45 u densitajiet ta' partikuli għal tubi tal-ħiters tat-titanju ta 'Grad 2 f'0.5% bromu f'50 grad, ibbażati fuq id-densità tal-pitting mixtieqa u l-ħajja tas-servizz.

Inġinerija Lil hinn mill-Kontroll tal-Inklużjoni

Il-grad tat-titanju jaffettwa l-imġieba tal-pitting. Il-Grad 7 (palladju-stabbilizzat) għandu kontenut ta' inklużjoni simili għal Grad 2 iżda l-palladju jimmodifika l-imġiba galvanika, u jnaqqas id-densità tal-pitting b'50–70% għall-istess distribuzzjoni ta' inklużjoni. Il-Grad 1 għandu kontenut ta 'ħadid aktar baxx (0.08% max) u intrinsikament inqas inklużjonijiet ta' Ti₂Fe. Il-ħxuna tal-ħajt tipprovdi allowance għall-penetrazzjoni tal-fossa; ħajt ta' 2.0 mm b'ħofor ta' 100 µm fadal 95% tal-ħajt tiegħu. Il-finitura tal-wiċċ tat-tubu taffettwa l-bidu tal-fossa; electropolishing tneħħi saff tal-wiċċ irqiq, li jesponi inqas inklużjonijiet. Ittremprar ta 'l-idroġenu f'700 grad jista' spheroidize partiċelli Ti₂Fe, inaqqas il-proporzjon tal-aspett tagħhom u s-severità tal-pitting.

Nagħmlu Speċifikazzjoni Informata

Għal tubu heater tat-titanju f'0.5% bromu f'50 grad, speċifika klassifikazzjoni ta 'inklużjoni ASTM E45 ta' inqas minn 1.0 (nadif). Jeħtieġu materjal imdewweb mill-ġdid b'ark vakwu doppju (VAR) biex jinkiseb kontenut baxx ta 'inklużjoni. Itlob eżami metallografiku ta' kampjun rappreżentattiv b'ingrandiment ta' 500×, b'ċertifikazzjoni li d-densità tal-partiċelli Ti₂Fe hija taħt il-150 partiċelli għal kull mm² u li l-ebda partikula ma taqbeż il-5 µm fid-dijametru. Għal applikazzjonijiet kritiċi, speċifika titanju ta 'Grad 1 jew titanju ta' Grad 7. Waqt l-ispezzjoni li tkun deħlin, wettaq test ta 'pitting rapidu billi tgħaddas kampjun ta' kupun f'0.5% Br₂ f'50 grad għal 168 siegħa u eżamina taħt ingrandiment 50×; tirrifjuta l-lott jekk id-densità tal-pittura taqbeż il-50 fossa kull ċm². Billi jikkontrolla l-kontenut ta 'inklużjoni bħala parametru ta' kwalità, l-inġinier jimminimizza d-densità tal-pitting fis-servizz tal-bromin.