Πώς οι σωλήνες τιτανίου αφαιρούν τα υπολείμματα μέσω της θερμικής επεξεργασίας

Όταν η περιεκτικότητα σε υδρογόνο στους σωλήνες τιτανίου είναι πολύ υψηλή, η αντοχή στην κρούση και η αντοχή εφελκυσμού σε εγκοπή θα μειωθούν απότομα λόγω ευθραυστότητας. Ως εκ τούτου, γενικά ορίζεται ότι η περιεκτικότητα σε υδρογόνο στους σωλήνες τιτανίου δεν πρέπει να υπερβαίνει το {{0}},015%. Για να μειωθεί η απορρόφηση του υδρογόνου, τα δακτυλικά αποτυπώματα, τα σημάδια μύλου, το λίπος και άλλα υπολείμματα θα πρέπει να αφαιρούνται από τα μέρη πριν από τη θερμική επεξεργασία και δεν πρέπει να υπάρχουν υδρατμοί στην ατμόσφαιρα του κλιβάνου θερμικής επεξεργασίας. Εάν η περιεκτικότητα σε υδρογόνο των σωλήνων τιτανίου υπερβαίνει την επιτρεπόμενη τιμή, πρέπει να αφαιρεθεί μέσω ανόπτησης υπό κενό. Η ανόπτηση υπό κενό για αφυδρογόνωση γενικά διατηρείται σε 538-760 βαθμό για 2-4 ώρες υπό πίεση κάτω από 0,066Pa.
Όταν η θερμοκρασία δεν υπερβαίνει τους 540 βαθμούς, το φιλμ οξειδίου στην επιφάνεια του σωλήνα τιτανίου δεν θα πυκνώσει σημαντικά. Ωστόσο, σε υψηλότερες θερμοκρασίες θερμικής επεξεργασίας (πάνω από 760 μοίρες), ο ρυθμός οξείδωσης θα επιταχυνθεί γρήγορα και το οξυγόνο θα επεκταθεί στο υλικό για να σχηματίσει ένα στρώμα διάχυσης - ένα στρώμα ρύπανσης. Το στρώμα ρύπανσης του οξυγόνου έχει υψηλή αναλογία ευθραυστότητας, που οδηγεί σε ρωγμές και ζημιές στην επιφάνεια των εξαρτημάτων.
Τα πλεονεκτήματα των σωλήνων τιτανίου είναι:
1. Οι σωλήνες τιτανίου έχουν υψηλή ειδική αντοχή. Η πυκνότητα του κράματος τιτανίου είναι γενικά περίπου 4,5 g/cm3, που είναι μόνο το 60% αυτής του χάλυβα. Η αντοχή του καθαρού τιτανίου είναι μόνο κοντά σε αυτή του συνηθισμένου χάλυβα και ορισμένα υψηλής αντοχής κράματα τιτανίου υπερβαίνουν την αντοχή πολλών δομικών χάλυβων από κράμα. Επομένως, η ειδική αντοχή (αντοχή/πυκνότητα) του κράματος τιτανίου είναι πολύ υψηλότερη από αυτή άλλων μεταλλικών δομικών υλικών, όπως φαίνεται στον Πίνακα 7-1, τα οποία μπορούν να παράγουν εξαρτήματα με υψηλή αντοχή μονάδας, καλή ακαμψία και μικρό βάρος. Επί του παρόντος, το κράμα τιτανίου χρησιμοποιείται για τα εξαρτήματα του κινητήρα, το πλαίσιο, το δέρμα, τους συνδετήρες και τον εξοπλισμό προσγείωσης των αεροσκαφών.
2. Οι σωλήνες τιτανίου έχουν υψηλή θερμική αντοχή. Η θερμοκρασία χρήσης είναι αρκετές εκατοντάδες βαθμούς υψηλότερη από αυτή του κράματος αλουμινίου και μπορεί να διατηρήσει την απαιτούμενη αντοχή σε μεσαίες θερμοκρασίες. Μπορεί να λειτουργήσει για μεγάλο χρονικό διάστημα σε θερμοκρασίες 450-500 βαθμών . Αυτοί οι δύο τύποι κραμάτων τιτανίου εξακολουθούν να έχουν υψηλή ειδική αντοχή στην περιοχή των 150-500 μοιρών, ενώ το κράμα αλουμινίου έχει σημαντική μείωση στην ειδική αντοχή στους 150 βαθμούς. Η θερμοκρασία λειτουργίας του κράματος τιτανίου μπορεί να φτάσει τους 500 βαθμούς, ενώ του κράματος αλουμινίου είναι κάτω από 200 βαθμούς.
3. Οι σωλήνες τιτανίου έχουν καλή αντοχή στη διάβρωση. Το κράμα τιτανίου λειτουργεί σε υγρές ατμόσφαιρες και μέσα θαλασσινού νερού και η αντοχή του στη διάβρωση είναι πολύ καλύτερη από τον ανοξείδωτο χάλυβα. Έχει ιδιαίτερα ισχυρή αντίσταση στη διάβρωση, την όξινη διάβρωση και τη διάβρωση λόγω καταπόνησης. Έχει εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση σε οργανικές ουσίες όπως αλκάλια, χλωριούχο, χλώριο, νιτρικό οξύ, θειικό οξύ, κ.λπ. Ωστόσο, το τιτάνιο έχει χαμηλή αντοχή στη διάβρωση στη μείωση του οξυγόνου και των μέσων άλατος χρωμίου.
4. Οι σωλήνες τιτανίου έχουν καλή απόδοση σε χαμηλή θερμοκρασία. Το κράμα τιτανίου μπορεί ακόμα να διατηρήσει τις μηχανικές του ιδιότητες σε χαμηλές και εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες. Τα κράματα τιτανίου με καλή απόδοση σε χαμηλή θερμοκρασία και εξαιρετικά χαμηλά ενδιάμεσα στοιχεία, όπως το TA7, μπορούν να διατηρήσουν έναν ορισμένο βαθμό πλαστικότητας σε -253 βαθμό . Επομένως, το κράμα τιτανίου είναι επίσης ένα σημαντικό δομικό υλικό χαμηλής θερμοκρασίας.
Υπάρχουν μέθοδοι μηχανικής επεξεργασίας (όπως αμμοβολή, άλεση δωματίου κ.λπ.) ή χημικές μέθοδοι όπως πλύσιμο με οξύ και χημική άλεση για την απομάκρυνση του στρώματος ρύπανσης από την αποοξυγόνωση. Κατά τη θερμική επεξεργασία, ο χρόνος θέρμανσης πρέπει να συντομεύεται όσο το δυνατόν περισσότερο, διασφαλίζοντας παράλληλα τη θερμική επεξεργασία των μετεωριτών. Μπορεί επίσης να πραγματοποιηθεί σε κλίβανο κενού ή σε κλίβανο θέρμανσης αδρανούς αερίου (αργό, άζωτο κ.λπ.). Η σωστή εφαρμογή μπορεί επίσης να αποφύγει ή να μειώσει τη ρύπανση που προκαλείται από τη θέρμανση εξαρτημάτων σωλήνα τιτανίου σε φούρνο αέρα.