Bagaimanakah-Masa Penjerukan Kimpalan (5 minit lwn. 20 minit dalam HNO₃/HF) untuk Tiub Pemanas Titanium Mengubah Kedalaman-Alfa Penyingkiran Kes dan Rintangan Seterusnya kepada Hakisan Celah dalam 10% Asid Sitrik?

Lapisan alfa-lapisan kimpalan titanium yang dipertingkatkan dengan oksigen boleh dialih keluar melalui-penjerukan kimpalan dalam campuran asid nitrik dan hidrofluorik (20% HNO3 + 3 % HF). Acar 5 minit cepat mengeluarkan 10-20 mu m bahan, meninggalkan beberapa kes alfa-yang utuh. Acar yang lebih panjang selama 20 minit menghilangkan 40–80 µm, mengalih keluar kes alfa-sepenuhnya. Rintangan kakisan celah dipertingkatkan dengan penyingkiran alfa-kes dalam 10% asid sitrik pada 80oC. Masa permulaan celah tiub jeruk penuh (20 minit) adalah 5 kali lebih besar daripada tiub jeruk nipis (5 minit). Sarung alfa adalah rapuh dan anodik kepada logam asas dan menyediakan tapak yang digemari untuk serangan celah.

Mekanisme Pembuangan Kes-Alfa dan Penambahbaikan Kakisan Celah

Semasa mengimpal, oksigen meresap ke dalam permukaan titanium dan membentuk-lapisan kes alfa yang lebih keras dan lebih rapuh daripada logam asas. Lapisan ini mempunyai sifat elektrokimia yang berbeza dan lebih terdedah kepada kakisan celah. Sarung alfa-dibuang secara seragam dengan penjerukan dalam HNO3/HF. Penyingkiran sepenuhnya mengembalikan permukaan kepada komposisi logam asas dan menghilangkan tapak serangan yang disukai. Potongan bawah kimpalan dan laluan akar di mana akses terhad akan dialih keluar dengan masa penjerukan yang lebih lama.

Alfa Kuantitatif-Penyingkiran dan Rintangan Kes terhadap Celah lwn. Masa Penjerukan

Ujian terkawal pada kimpalan titanium Gred 2 yang diasinkan dalam 20% HNO3 + 3% HF pada 50 darjah diikuti dengan rendaman dalam 10% asid sitrik pada 80 darjah , telah menunjukkan bahawa Pada 0 minit penjerukan (sebagai-dikimpal) alfa-kedalaman penyingkiran kes (µm)} alfa (µm)=0,=50–150, masa permulaan celah (h)=100–200. Kedalaman penyingkiran pada penjerukan 5 minit ialah 10-20 μm, alfa-baki kes ialah 30-130 μm dan masa permulaan ialah 200-500 jam. Kedalaman penyingkiran 20-40 µm 10 minit Baki alfa-kes 10-110 µm 400-1,000 jam Masa permulaan 20-40 µm 10 minit Selepas 15 minit goresan kedalaman penyingkiran ialah 30–60 µm-cas, baki alfa–90 adalah masa ialah 600–1500 h. Selepas 20 minit, kedalaman penyingkiran ialah 40-80 mikrometer, bekas alfa yang tinggal ialah 0-50 mikrometer dan masa permulaan 800-2000 jam. Pada 30 minit, kedalaman penyingkiran ialah 60–120 µm, huruf alfa yang tinggal ialah 0 µm, dan masa mula ialah 1,000–2,500 jam.

Pengaruh kepekatan asid sitrik dan suhu terhadap faedah penjerukan

Semakin lama penjerukan, semakin besar manfaatnya, dan faedahnya meningkat dengan kandungan dan suhu asid sitrik. Penjerukan 5 minit 20 minit 3× 5% asid sitrik 80 darjah 5% asid sitrik 80 darjah 3× pemanjangan hayat celah daripada 5 minit penjerukan kepada 20 minit penjerukan Pada 10% asid sitrik dan 80 darjah , lanjutan adalah 4–5 kali ganda. Sambungan 5-6× pada 15% asid sitrik dan sambungan 80 darjah 6-8x pada 10% asid sitrik dan 100 darjah . Semakin agresif kepekatan dan suhu asid yang lebih tinggi, semakin penting penghapusan kes alfa.

Memilih -Masa Penjerukan Kimpalan untuk Perkhidmatan Asid Sitrik

Jadual 3. Masa penjerukan pasca kimpalan yang disyorkan untuk pemanas titanium Gred 2 dalam asid sitrik 10% pada 80 darjah untuk mencapai rintangan kakisan celah yang diperlukan

Desired Crevice Initiation Time (hours) Recommended Pickling Time (minutes) Expected Alpha-Case Removal Depth (µm) Metal Loss from Tube Surface (µm) Recommended for Service Life 200–500 5 10–20 10–20 Low (1–2 years) 400–1,000 10 20–40 20–40 Moderate (2–3 years) 800–2,000 20 40–80 40–80 High (3–5 years) 1,000–2,500 30 60–120 60–120 Maximum (>2,500 45 100-150 100-150 Terlalu memilih, tiada faedah
Kejuruteraan Melangkaui Kawalan Masa Penjerukan

Kadar penjerukan bergantung pada gred titanium. Acar Gred 7 sepantas Gred 2 Ketebalan dinding sepatutnya mencukupi untuk membolehkan kehilangan logam daripada penjerukan. Dinding 1 . 5 mm dengan penyingkiran 60 µm akan meninggalkan 1 . 44 mm dan ini boleh diterima . Suhu mandi penjerukan hendaklah dikekalkan pada 50 darjah ± 5 darjah kerana kadar penyingkiran meningkat dengan suhu tetapi terdapat bahaya penjerukan berlebihan.- Kepekatan HF perlu diuruskan. Semakin tinggi HF, semakin tinggi kadar pelepasan tetapi semakin tinggi risiko penyerapan hidrogen. Selepas penjerukan tiub mesti dibilas dengan baik untuk mengeluarkan sisa asid. Ujian kekerasan mikro boleh mengesahkan penyingkiran kes alfa-; kekerasan permukaan di bawah 250 HV menunjukkan penyingkiran lengkap.

Membuat spesifikasi-yang bermaklumat

Tentukan-tempoh penjerukan kimpalan selama 20 minit dalam 20% HNO3 + 3% HF pada 50 darjah untuk penyingkiran alfa-selengkapnya bagi tiub pemanas titanium yang dikimpal dan direka bentuk untuk asid sitrik 10% pada 80 darjah . Untuk aplikasi yang kurang menuntut (suhu atau kepekatan yang lebih rendah) 10 minit mungkin mencukupi. Jika ia adalah perkhidmatan kritikal, maka katakan 30 minit. Uji kekerasan permukaan untuk memeriksa{13}}penyingkiran kes alfa. Kurang daripada 250 HV adalah petunjuk kejayaan yang baik. Tiub yang mempunyai baki perubahan warna biru atau kelabu selepas penjerukan hendaklah dibuang. Jurutera mengawal-penjerukan kimpalan sehingga 20 minit dan mengalih keluar lapisan kes alfa-dan memperbaik rintangan kakisan celah dengan faktor 5 dalam perkhidmatan asid sitrik.