Ki jan Distribisyon gwosè patikil Ti₂Fe entèmetalik nan yon Tib chofaj Titàn Klas 2 korelasyon ak dansite twou yo nan solisyon ilfat aliminyòm cho a 80 degre?

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 patikil/mm²). Patikil ki pi piti yo < 2 µm ak pi ba dansite < 200 patikil / mm2 montre pi ba anpil sansiblite twou pou lavi aparèy chofaj la se previzib.

Mekanis Ti2Fe-pwovoke Pitting nan Sulfat Aliminyòm

Dansite aktyèl galvanik nan patikil Ti2Fe nan kwen an nan yon patikil se 10-100 μA / cm2, ki se ase yo fonn matris la Titàn adjasan. Silfat aliminyòm cho nan 80 degre bay yon fim pasif majinal ki estab. Yon fwa yo kòmanse yon twou san fon, gwo konsantrasyon nan silfat ak tanperati ki wo ede ekspansyon twou san fon an. Dansite twou san fon gen yon relasyon lwa pouvwa ak dansite patikil: dansite twou san fon ≈ 0.1 (dansite patikil) 0.7. Se konsa, li enpòtan pou jere distribisyon Ti$_2$Fe patikil yo lè w chwazi materyèl apwopriye ak tretman chalè pou yo ka prevwa ak minimize pitting nan sèvis silfat aliminyòm. pi gwo patikil rezilta nan pi gwo koup galvanik ak akselere demaraj twou san fon.

Kantite korelasyon nan pitting dansite ak patikil

Kontwòl ankèt metalografik ak tès korozyon nan 10% Al 2(SO 4) 3 nan 80 degre pou 500 èdtan te revele korelasyon sa yo pou klas 2 tib Titàn. Echantiyon ak dansite patikil 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.

Efè kontni fè ak tretman chalè sou distribisyon patikil

Se distribisyon an nan patikil Ti2Fe kontwole pa konsantrasyon an fè ak istwa pwosesis tèmik. Klas 1 Titàn, solisyon rkwit (700 degre, trempe dlo), ak 0.05-0.08 wt% fè, gen yon dansite patikil ki mwens pase 50 patikil / mm2 ak yon gwosè patikil ki mwens pase 1 µm. Klas 2 ak 0.12 wt% fè nan moulen-eta rkwit (700 degre, lè fre) montre dansite 80-150 patikil pou chak mm2 ak gwosè 1-2 µm. Tipik Klas 2 ak 0.20 wt% fè nan kondisyon moulen-rekwit la gen yon dansite 200-400 patikil/mm2 ak yon gwosè 2-4 mm. High-fè Klas 2 (0.25 wt%) nan kondisyon an kòm trase rive nan dansite nan 400-700 patikil / mm2 ak gwosè nan 3-6 μm. Beta annealing (refwadisman ralanti soti nan pi wo a 900 degre) malgre dansite redwi kreye sit pitting enpòtan nan patikil koryas 5-10 µm.

Aliminyòm Sulfat Sèvis Apwopriye Distribisyon Patikil

Tablo ki anba la a montre paramèt patikil maksimòm akseptab Ti2Fe pou tib Titàn Klas 2 nan 10% silfat aliminyòm nan 80 degre pou lavi sèvis ou vle ak pwofondè maksimòm akseptab.

Viv Sèvis Dezire (ane) Pwofondè Pit Maksimòm (mm) Dansite Patikil Ti2Fe Max (patikil/mm2) Gwosè Mwayèn Patikil Maksimòm (µm) Rekòmandasyon tretman chalè
5 0.15 <150 <2 Solution annealed (700°C, water quench)
5 0.30 150-250 2-3 Mill rkwit (700 °C, lè refwadi)
3 0.30 250–400 3–4 Mill recuit + marinated 2 0.50 400–600 4–5 Jan-desine (pa rekòmande)<1 >0.50 >600 >5 Pa apwopriye pou Klas 2 Jeni Pi lwen Kontwòl Distribisyon Patikil

Yo ka chwazi klas Titàn pou elimine patikil Ti2Fe nèt. Solisyon -eta a rkwit ak kontni fè mwens pase 0.08% wt pou Klas 1 montre pi ba dansite pitting. Klas 7 (palladyòm-estabilize) konparab ak Klas 2 nan kontni fè, men konpòtman galvanik la chanje, diminye dansite nan twou pa 50-70% pou menm dispèsyon patikil la. Nan klas 12, molybdène ak nikèl prezan ki pwodui entèmetal distenk ki mwens katodik pase Ti 2 Fe. Epesè miray la pèmèt pou yon tolerans pénétration twou . 2.0 mm epesè ak pitting modere (80 twou/cm^2, 100 µm pwofondè) ka dire 5-8 ane, yon epesè 1.2 mm echwe pi bonè. Fini sifas afekte inisyasyon twou san fon. Electropolishing retire yon kouch sifas ki anrichi nan patikil Ti2Fe, diminye dansite efikas patikil la.

Yon spesifikasyon enfòme

Pou yon aparèy chofaj Titàn Klas 2 nan solisyon silfat aliminyòm cho nan 80 degre, presize maksimòm konsantrasyon fè nan 0.15% wt ak solisyon -kondisyon rkwit (700 degre ± 10 degre, pasè dlo). Enspeksyon metalografik nan yon echantiyon tipik nan 500 × agrandisman. Sètifikasyon ke dansite patikil Ti₂Fe a se mwens pase 250 patikil pou chak milimèt kare e ke pa gen okenn patikil ki pi gwo pase 5 mikron an dyamèt. Pou aplikasyon esansyèl kote pitting pa ka pèmèt, sèvi ak Titàn Klas 1 oswa Titàn Klas 7. Enspeksyon fèk ap rantre. Tès Rapid Pitting. Plonje yon echantiyon koupon nan 10% Al2(SO4)3 nan 80 degre pou 168 èdtan epi egzamine anba 50× agrandisman. Rejte anpil si dansite twou a depase 50 twou pou chak santimèt kare. Enjenyè a kontwole distribisyon gwosè patikil Ti 2 Fe kòm yon paramèt bon jan kalite pou diminye dansite pitting ak asire lavi aparèy chofaj prevwa nan itilizasyon silfat aliminyòm cho.