1.Quin és l'estàndard de control del contingut d'hidrogen per al titani de grau 2?
Per al titani de grau 2 comercialment pur, el contingut màxim d'hidrogen especificat en estàndards internacionals com ASTM B265 i AMS 4921 es controla estrictament al 0,015% en pes (150 ppm).
L'hidrogen és extremadament perjudicial per als aliatges de titani, ja que pot provocar la fragilització de l'hidrogen, que provoca una forta disminució de la ductilitat, la duresa i la resistència a la fatiga, i fins i tot pot provocar esquerdes sota estrès. Per tant, durant la fusió, el processament, el tractament tèrmic i el servei, s'ha d'evitar la recollida d'hidrogen i el contingut final d'hidrogen s'ha de controlar de manera estable per sota del 0,015%. En moltes aplicacions d'alta-fiabilitat, com ara vaixells aeroespacials, marins i a pressió, els usuaris sovint requereixen un estàndard de control intern encara més estricte, normalment inferior o igual al 0,010% en pes (100 ppm) per garantir la seguretat i l'estabilitat-a llarg termini.
2. Com afecten els continguts de nitrogen i carboni a les propietats del titani de grau 2?
El nitrogen (N) i el carboni (C) són elements intersticials importants en titani de grau 2 i tenen efectes significatius en les seves propietats mecàniques i físiques.
Efecte del nitrogen (N)
El nitrogen és un fort fort-solució sòlida en titani.
El contingut de nitrogen adequat augmenta la resistència a la tracció, la resistència a la fluència i la duresa;
També millora la resistència al desgast i la resistència a la fluència a temperatures moderades;
Tanmateix, l'excés de nitrogen redueix la ductilitat, la conformabilitat i la duresa, fent que el material sigui més trencadís i difícil de formar.
Segons ASTM B265, el contingut màxim de nitrogen al grau 2 està limitat al 0,03% en pes. Dins d'aquest rang, la resistència es pot millorar moderadament sense danyar seriosament la conformació.
Efecte del carboni (C)
El carboni també actua com a element de reforç intersticial, però el seu efecte és més suau que el nitrogen.
El contingut de carboni adequat augmenta lleugerament la força i la duresa;
Ajuda a estabilitzar la microestructura i millorar l'estabilitat a altes-temperaturas;
L'excés de carboni pot formar compostos de TiC trencadissos, reduir la ductilitat i la resistència a l'impacte, i pot provocar esquerdes durant la soldadura o el conformat en fred.
El contingut màxim de carboni especificat per al grau 2 és del 0,08 % en pes.
Resum
Tant el nitrogen com el carboni augmenten la resistència i la duresa, però redueixen la ductilitat i la conformabilitat en titani de grau 2. Un control estricte dins del rang estàndard garanteix un bon equilibri entre resistència, duresa i treballabilitat per a aplicacions industrials.
