Echanj-pou Titàn Sifas Fini nan sèvis Ferric Chloride
Klori Ferrik (FeCl 3 ) solisyon grave yo trè oksidan ak agresif korozivite nan pifò metal yo. Tipik klori ferrik se 42 degre Bé (apeprè 40% FeCl 3 ). Titàn te chwazi paske nan kouch pasif TiO₂, ki fè li rezistan a FeCl₃. Sepandan, pitting se pann lokal la nan kouch pasif la, souvan nan defo sifas, enklizyon oswa fant nan mikwoskal. Sifas fini, mezire pa brutality mwayèn Ra a, gen yon enfliyans dirèk sou kantite ak gwosè posib sit inisyasyon pitting. Yon sifas ki pi dous (ra ki ba) retire fizyon mikwoskopik epi diminye kantite sit pou konsantrasyon iyon klori. Yon sifas ki trè lis (Ra < 0.2 µm) mande pou elektwopolisaj oswa polisaj mekanik epi li ajoute pri. Etid aktyèl la detèmine korelasyon ant valè Ra ak tan endiksyon pitting nan 42 degre Bé FeCl3 nan 50 degre epi li etabli fini sifas ki bay dire maksimòm anvan inisyasyon twou.

Konsekans Entegrite Mekanik: Inisyasyon Pitting ak Rugity Sifas
Pitting nan solisyon klori ferrik sou Titàn kòmanse nan kote fim pasif la pi mens, oswa kote fant pèmèt akimilasyon klori. Nan yon sifas ki graj (Ra > 1.0 µm), fon yo tankou mikwo fisure. Tibwa sa yo anjeneral 5-20 µm lajè epi pwofondè a se nan menm lòd ak valè Ra a. Nan fon sa yo iyon klori akimile akòz kontrent difizyon ak pH lokal la diminye akòz idroliz nan klori metal ki inisye pitting. Sou yon sifas ki lis (Ra < 0.4 µm) fon yo fon (<1 µm depth) and wide compared to their depth such that oxygen transport can maintain passivity. Electrochemical experiments in 42° Bé FeCl3 at 50°C showed that the pitting potential (Epit) of the Grade 2 titanium increased as the surface roughness decreased. For as-drawn surface (Ra = 1.5 µm) Epit = +0.65 V vs. Ag/AgCl. E_pit = +0.85 V for a mechanically polished surface (Ra = 0.4 µm). For electropolished surface (Ra = 0.1 µm) E_pit = + 0.95 V. In FeCl₃ the open-circuit potential is about +0.55 V. As-drawn surfaces are quite close to the pitting potential, whereas electropolished surfaces offer a safety margin of 400 mV. The induction time, which is the period from immersion to the first detectable pitting, shows an exponential dependence on the difference between Epit and the open-circuit potential. An increase of E_pit of 100 mV results in an increase of ~10 in induction time.

Pèfòmans tèmik: Efè fini sifas ak transfè chalè
Sifas fini tou gen yon efè sou transpò chalè, men se segondè nan pitting rezistans. Sipèfisi aktyèl la nan yon sifas ki pi graj pi gwo (2 a 5 fwa zòn ki prevwa pou Ra=1.5 µm, jeneralman) ki, an teyori, amelyore transfè chalè lè yo ogmante zòn kontak ak solisyon klori ferrik la. An reyalite, sepandan, epesè kouch fwontyè konvektif la (anjeneral 50-200 µm) siyifikativman pi gwo pase karakteristik brutality yo e se poutèt sa koyefisyan transfè chalè a prèske endepandan de Ra pou valè ki pi ba pase 5 µm. Elektwopolisaj (Ra=0.1µm) diminye sifas reyèl la pa ~5% kont yon sifas poli mekanikman, sa ki lakòz yon minimòm (<<1%) reduction in heat transmission. This means there is no thermal penalty for specifying a smooth surface finish.

Sentèz Komès-nan: Valè Ra vs Tan Endiksyon Pitting
Sifas Fini Valè Ra (µm) Metòd E_pit (V kont Ag/AgCl) Tan Endiksyon nan Premye twou (èdtan, 42 degre Bé FeCl3, 50 degre) Faktè Pri Relatif
Kòm -desine (fin moulen) 1.2 – 1.8 Okenn +0.65 V 20 – 40 èdtan 1.0× marinated (asid dekalye) 0.8 – 1.2 10% HNO₃ + 2% plonje HF +0.70 V 50 – 1001 × 2 è mekanikman poli 1. 0.4 – 0.6 Polisaj senti oswa wou +0.80 V 300 – 500 èdtan 1.5×
Polisaj mekanik (600 gravye) 0.2 – 0.3 Fine polisaj abrazif+0.88 V 2.0× 1,000 - 2,000 èdtan
Electro polished (bright finish) 0.08 – 0.15 Electro chemical polishing+0.95 V >5,000 Hr. 2.5x
The results indicates that electropolished surfaces (Ra < 0.15 µm) have a pitting induction time of > 5,000 hours (>6 mwa nan operasyon kontinyèl) pandan y ap kòm-sifas trase twou nan 1-2 jou. Amelyorasyon an ap grandi yon fason eksponansyèl kòm Ra diminye.

Jeni apre fini an: pasivasyon ak post{0}}tretman polisaj
Pou pi bon rezistans pitting, yon sifas electropolished ta dwe swiv pa yon etap pasivasyon asid nitrique (20% HNO 3 nan 50 degre pou 30 minit). Tretman sa a mennen nan yon kouch TiO2 omojèn, defo-gratis ki pi epè ak pi estab pase fim natirèl pasif la. Titàn electropolished passive nan sèvis nan klori ferrik pa montre okenn twou apre 10,000 èdtan nan tès laboratwa. Si electropolishing twò chè pou aplikasyon an, Lè sa a, polisaj mekanik 600-grit (Ra ≈ 0.25 µm) ak pasivasyon pral bay yon tan endiksyon nan 1,000-2,000 èdtan ki apwopriye pou anpil pwosedi grave pakèt kote aparèy chofaj la retire epi netwaye ant lo. Trik la se pou evite kontaminan sifas yo (patikil fè, grès, oswa abrazif entegre) ki ka sèvi kòm sit inisyasyon pitting.

Konklizyon: Electropolished (Ra mwens pase oswa egal a 0.15 μm) ofri pi long tan endiksyon
The maximum induction time for pitting (> 5,000 hours of continuous service) was obtained for a titanium electric heating element immersed in 42° Bé ferric chloride etching solution at 50°C with an electropolished surface finish of Ra < 0.15 µm. Because of the exponential relationship between surface roughness and pitting potential, the improvement over as drawn surfaces ( Ra = 1.5 µm) is considerable, from 1-2 days to >6 mwa. Sifas yo poli mekanikman (Ra=0.2–0.6 µm) mennen nan tan endiksyon entèmedyè nan 300-2,000 èdtan, ki apwopriye pou aplikasyon pou mwens egzijan. Electropolishing pa gen yon penalite tèmik enpòtan. Espesifye aparèy chofaj pou grave klori ferrik ak fini sifas electropolished verifye Ra mwens pase oswa egal a 0.15 μm ak pasivasyon nan 20% asid nitrique apre polish. Men, ogmante pri fini an konpanse pa evite pwoblèm ki gen rapò ak pitting-yo ak lavi sèvis ki pi long. Chwazi fini sifas apwopriye ki baze sou tan antisipe kouri kontinyèl ant entèval antretyen. Pou nenpòt aplikasyon plis pase 1,000 èdtan, electropolishing sijere.