Gwrthiant cyrydiad a nodweddion electrocemegol sylfaenol aloi titaniwm
1.1 Gwrthiant cyrydiad aloi titaniwm
Mae aloi titaniwm yn cael ei gydnabod yn eang fel "metel morol" ac yn ddeunydd delfrydol ar gyfer llongau oherwydd ei wrthwynebiad cyrydiad rhagorol. Mae nifer fawr o arferion peirianneg forol ac arbrofion gwyddonol wedi dangos bod gan aloion titaniwm wrthwynebiad cyrydiad rhagorol mewn dŵr môr pur, gyda bron dim cyrydiad unffurf yn digwydd, ac ymwrthedd ardderchog i gyrydiad tyllu a chorydiad agennau. Mae treialon môr 16 mlynedd Tsieina ym Môr De Tsieina, Môr Dwyrain Tsieina, a Môr Melyn wedi dangos nad oes gan ddeunyddiau aloi titaniwm bron unrhyw ffenomen cyrydiad sylweddol mewn dŵr môr sydd wedi'i drochi'n llawn, amrediad llanw, a parth sblash. Mae tair blynedd o brofion amlygiad i'r môr go iawn yn yr amgylchedd môr dwfn o 800{-1000m ym Môr De Tsieina hefyd wedi cadarnhau bod gan aloion titaniwm ymwrthedd ardderchog i gyrydiad unffurf mewn amgylcheddau môr dwfn.
Mae ymwrthedd cyrydiad rhagorol deunyddiau aloi titaniwm mewn amgylchedd dŵr môr yn cael ei briodoli'n bennaf i'r pum rheswm canlynol:
(1)
(Mae'r adweithedd cymharol rhwng metel titaniwm ac ocsigen yn hynod o gyflym, gan ragori ar alwminiwm, nicel, a dur di-staen, sy'n pennu ei bod yn anodd bodoli arwyneb aloion titaniwm mewn cyflwr metelaidd mewn amgylchedd aerobig;
(2)
Gall aloion titaniwm ffurfio ffilmiau ocsid trwchus yn ddigymell mewn amgylcheddau atmosfferig a dyfrllyd, heb bresenoldeb haenau hydrocsid rhydd, ac mae gan eu ffilmiau ocsid briodweddau cysgodi a rhwystro rhagorol;
(3)
Mae'r ocsidau TiO, TiO2, a Ti2O3 a ffurfiwyd ar wyneb metel titaniwm yn sefydlog iawn ac mae ganddynt wrthwynebiad rhagorol i erydiad ïon clorid;
(4)
Mae'r ffilm ocsid wyneb titaniwm yn cael ei ffurfio gan fecanwaith twf epitaxial, gyda grym bondio interfacial cryf, cymhareb cyfaint o 1.76, mewn cyflwr straen cywasgol, ac ychydig o ddiffygion ffilm;
(5)
Mae gan y ffilm ocsid ar wyneb titaniwm briodweddau hunan-iacháu rhagorol, a bydd yn ail-oddef yn gyflym ac yn mynd i mewn i gyflwr sefydlog ar ôl cael ei cyrydu gan gyfryngau amgylcheddol neu ei niweidio gan rymoedd allanol. Mae'r nodweddion rhagorol hyn yn pennu bod aloi titaniwm yn ddeunydd metel sy'n gwrthsefyll cyrydiad naturiol.
Felly, credir yn gyffredinol y gall offer peirianneg a wneir o aloi titaniwm osgoi problemau cyrydiad, sy'n arwain at ychydig o ystyriaeth o faterion cyrydiad a diogelu strwythurau aloi titaniwm mewn dylunio peirianneg morol. Gall y meddwl cyson hwn ddod â pheryglon diogelwch peirianneg difrifol, yn enwedig ar gyfer offer a ddefnyddir mewn amgylcheddau eithafol megis môr dwfn am amser hir, ni ellir anwybyddu ei faterion diogelwch gwasanaeth.
Mewn gwirionedd, er bod gan ddeunyddiau aloi titaniwm ymwrthedd cyrydiad rhagorol, maent yn dal i wynebu problemau difrod amgylcheddol megis diraddio perfformiad a methiant cyrydiad mewn amgylcheddau môr dwfn o dan ffactorau amgylcheddol eithafol, llwythi mecanyddol, ac effeithiau cysylltiedig cymunedau microbaidd. Er enghraifft, canfu astudiaeth gan Brifysgol Gwyddoniaeth a Thechnoleg Beijing [10], pan fo pH dŵr y môr yn llai na 2, mae sefydlogrwydd a gwrthiant cyrydiad ffilmiau passivation aloi titaniwm yn gostwng yn sylweddol; Mae ïonau sylffwr ac ïonau fflworid yn cael effaith sylweddol ar sefydlogrwydd aloion titaniwm, yn enwedig pan fo'r crynodiad ïon fflworid yn fwy na 0.005mol / L, bydd problemau cyrydiad difrifol yn digwydd mewn aloion titaniwm.
Canfu Llynges yr Unol Daleithiau gracio cyrydiad straen mewn aloi titaniwm cryfder uchel 13V- 11Cr-3Al yn ystod profion datguddiad gwirioneddol y môr yn y Cefnfor Tawel o 700 i 2000 metr, ac roedd sensitifrwydd cyrydiad straen y parth yr effeithiwyd arno ar gyfer weldio a gwres yn uwch na'r metel sylfaen. Yn ôl ymchwil Prifysgol Peirianneg Harbin, Sefydliad Metelau, Academi Gwyddorau Tsieineaidd, Prifysgol Gogledd-ddwyrain Lloegr a sefydliadau eraill yn Tsieina, gyda chynnydd pwysau hydrostatig môr dwfn, mae sensitifrwydd cyrydiad straen aloi titaniwm yn cynyddu. Mae cyrydiad straen aloi titaniwm GR5 o dan bwysau hydrostatig 20MPa ar ffurf cracio a achosir gan hydrogen. Gyda'r cynnydd mewn cryfder, mae sensitifrwydd cyrydiad straen aloi titaniwm yn cynyddu. Yn ogystal, mewn strwythurau peirianneg offer morol, mae strwythurau cymhleth megis cyplau trydan, bylchau, a weldio yn anochel, sy'n gwaethygu ymhellach gymhlethdod a dinistriol difrod cyrydiad lleol i aloion titaniwm.
Gofyn am Ddyfynbris
E-bost:bjcxtitanium@gmail.com
Whatsapp:+8613571718779
