1. Kakšen je standard za nadzor vsebnosti vodika za titan stopnje 2?
Za komercialno čisti titan stopnje 2 je največja vsebnost vodika, določena v mednarodnih standardih, kot sta ASTM B265 in AMS 4921, strogo nadzorovana pri 0,015 mas. % (150 ppm).
Vodik je izjemno škodljiv za titanove zlitine, saj lahko povzroči vodikovo krhkost, kar povzroči močno zmanjšanje duktilnosti, žilavosti in odpornosti proti utrujenosti ter lahko celo povzroči razpoke pod obremenitvijo. Zato se je treba med taljenjem, predelavo, toplotno obdelavo in servisiranjem izogibati zajemanju vodika, končna vsebnost vodika pa mora biti stabilno nadzorovana pod 0,015 %. V mnogih-zanesljivih aplikacijah, kot so vesoljske, pomorske in tlačne posode, uporabniki pogosto zahtevajo še strožji standard notranjega nadzora, običajno manj kot ali enak 0,010 ut.% (100 ppm), da se zagotovi varnost in dolgoročna-stabilnost.
2. Kako vsebnost dušika in ogljika vpliva na lastnosti titana stopnje 2?
Dušik (N) in ogljik (C) sta pomembna intersticijska elementa v titanu stopnje 2 in pomembno vplivata na njegove mehanske in fizikalne lastnosti.
Učinek dušika (N)
Dušik je močan utrjevalec-raztopine v titanu.
Ustrezna vsebnost dušika poveča natezno trdnost, mejo tečenja in trdoto;
Prav tako izboljša odpornost proti obrabi in odpornost proti lezenju pri zmernih temperaturah;
Vendar pa presežek dušika zmanjša duktilnost, sposobnost oblikovanja in žilavost, zaradi česar je material bolj krhek in ga je težko oblikovati.
V skladu z ASTM B265 je največja vsebnost dušika v razredu 2 omejena na 0,03 mas. %. Znotraj tega območja se lahko trdnost zmerno izboljša brez resne škode za oblikovanje.
Učinek ogljika (C)
Ogljik deluje tudi kot ojačitveni element intersticija, vendar je njegov učinek blažji od dušika.
Ustrezna vsebnost ogljika nekoliko poveča trdnost in trdoto;
Pomaga stabilizirati mikrostrukturo in izboljša-obstojnost pri visokih temperaturah;
Prekomerni ogljik lahko tvori krhke spojine TiC, zmanjša duktilnost in udarno žilavost ter lahko povzroči razpoke med varjenjem ali hladnim oblikovanjem.
Največja vsebnost ogljika, določena za razred 2, je 0,08 mas. %.
Povzetek
Tako dušik kot ogljik povečata trdnost in trdoto, vendar zmanjšata duktilnost in sposobnost oblikovanja titana stopnje 2. Strog nadzor znotraj standardnega obsega zagotavlja dobro ravnovesje med trdnostjo, žilavostjo in uporabnostjo za industrijsko uporabo.
