1. Jaká je typická čistota titanu třídy 2?
Stupeň 2 je komerčně čistý titan (nelegovaný titan).
Jeho minimální čistota titanu je obvykle vyšší nebo rovna 99,2 % hmotnosti a ve skutečné komerční výrobě obvykle dosahuje 99,6 % nebo vyšší.
Podle běžných norem, jako jsou ASTM B265, ASTM B348, ASTM B381, jsou maximální povolené limity nečistot zhruba:
H vodík: menší nebo roven 0,015 %
O Kyslík: méně než nebo rovno 0,20 %
N dusík: menší nebo roven 0,03 %
C uhlík: menší nebo roven 0,05 %
Fe železo: méně než nebo rovno 0,10 %
Ostatní stopové prvky: 0,05 % nebo méně
Takže skutečný obsah Ti v nejkvalifikovanějším titanu Grade 2 je asi 99,5 % ~ 99,7 %.
2. Jaké jsou účinky nadměrného obsahu vodíku v titanu 2. stupně?
Vodík je vysoce škodlivá intersticiální nečistota pro titan. Když obsah vodíku překročí standardní limit (obvykle > 0,015 %), hlavní škodlivé účinky jsou:
(1) Vodíková křehkost (závažné snížení houževnatosti a tažnosti)
Přebytečný vodík se sloučí s titanem za vzniku křehkých hydridů titanu (TiH2).
Tyto hydridy jsou tvrdé a křehké, což:
Výrazně snížit tažnost, tažnost a rázovou houževnatost
Udělejte materiál náchylný ke křehkému lomu při zatížení
(2) Zvýšené riziko prasknutí
Hydridy působí jako vnitřní místa iniciace trhlin
Může způsobit opožděné praskání i při nízkém namáhání
Výrazně zkracuje životnost zejména u konstrukčních dílů
(3) Zhoršení mechanických vlastností
Pevnost v tahu se může mírně zvýšit
Výrazně klesá plasticita a houževnatost
Materiál se mění z tažného na křehký
(4) Zhoršení odolnosti proti korozi a zpracovatelnosti
Vodíkem křehký titan je citlivější na korozi pod napětím
Pravděpodobnost prasknutí během tváření, svařování nebo obrábění
Snižuje stabilitu v korozivním prostředí (např. mořská voda, chemická média)
(5) Ovlivňuje vysokou-teplotu a dlouhodobý-výkon služby
Při mírně zvýšených teplotách se difúze vodíku zrychluje,
což v průběhu času vede k progresivnímu zkřehnutí.
Stručně řečeno, přebytek vodíku v titanu třídy 2 je jednou z nejběžnějších a nejnebezpečnějších závad kvality, která přímo způsobuje vodíkové křehnutí, křehký lom a předčasné selhání součástí.
