1. Quina és la puresa típica del titani de grau 2?
El grau 2 és titani comercialment pur (titani no aliat).
La seva puresa mínima de titani sol ser superior o igual al 99,2% en pes, i en la producció comercial real, sol arribar al 99,6% o més.
D'acord amb estàndards comuns com ASTM B265, ASTM B348, ASTM B381, els límits màxims d'impureses permesos són aproximadament:
H Hidrogen: inferior o igual al 0,015%
O Oxigen: inferior o igual al 0,20%
Nitrogen N: inferior o igual al 0,03%
Carboni C: inferior o igual al 0,05%
Ferro Fe: inferior o igual al 0,10%
Altres oligoelements: inferior o igual al 0,05%
Així, el contingut real de Ti a la majoria de titani qualificat de grau 2 és d'uns 99,5% ~ 99,7%.
2. Quins són els efectes del contingut excessiu d'hidrogen al titani de grau 2?
L'hidrogen és una impuresa intersticial altament nociva per al titani. Quan el contingut d'hidrogen supera el límit estàndard (normalment > 0,015%), els principals efectes nocius són:
(1) Fragilització per hidrogen (reducció greu de la duresa i la ductilitat)
L'excés d'hidrogen es combina amb el titani per formar hidrurs de titani trencadissos (TiH₂).
Aquests hidrurs són durs i trencadissos, que:
Redueix dràsticament la ductilitat, l'allargament i la resistència a l'impacte
Feu que el material sigui propens a fractures fràgils sota càrrega
(2) Augment del risc d'esquerdes
Els hidrurs actuen com a llocs d'inici d'esquerdes internes
Pot provocar esquerdes retardades fins i tot amb una tensió baixa
Escurça significativament la vida útil, especialment en peces estructurals
(3) Deteriorament de les propietats mecàniques
La resistència a la tracció pot augmentar lleugerament
La plasticitat i la duresa cauen significativament
El material canvia de dúctil a fràgil
(4) Empitjorament de la resistència a la corrosió i la processabilitat
El titani fragilitzat per hidrogen és més sensible a la corrosió per estrès
És més probable que s'esquerdi durant el conformat, la soldadura o el mecanitzat
Redueix l'estabilitat en ambients corrosius (per exemple, aigua de mar, medis químics)
(5) Afecta el rendiment del servei a -alta temperatura i-a llarg termini
A temperatures lleugerament elevades, la difusió d'hidrogen s'accelera,
conduint a una fragilitat progressiva al llarg del temps.
En resum, l'excés d'hidrogen en titani de grau 2 és un dels defectes de qualitat més comuns i perillosos, que causa directament la fragilitat de l'hidrogen, la fractura fràgil i la fallada primerenca de les peces.
