ما هو النقاء النموذجي للتيتانيوم من الدرجة الثانية

الدرجة الثانية هي التيتانيوم النقي تجاريًا (التيتانيوم الخالي من السبائك).

الحد الأدنى لنقاء التيتانيوم عادة ما يكون أكبر من أو يساوي 99.2% بالوزن، وفي الإنتاج التجاري الفعلي، عادة ما يصل إلى 99.6% أو أعلى.

وفقًا للمعايير الشائعة مثل ASTM B265، وASTM B348، وASTM B381، فإن الحدود القصوى المسموح بها للشوائب هي تقريبًا:

ح الهيدروجين: أقل من أو يساوي 0.015%

O الأكسجين: أقل من أو يساوي 0.20%

N النيتروجين: أقل من أو يساوي 0.03%

الكربون C: أقل من أو يساوي 0.05%

حديد الحديد: أقل من أو يساوي 0.10%

العناصر النزرة الأخرى: أقل من أو يساوي 0.05%

لذا فإن محتوى Ti الفعلي في التيتانيوم من الدرجة الثانية الأكثر تأهيلاً يبلغ حوالي 99.5% ~ 99.7%.

الهيدروجين هو شوائب خلالية ضارة للغاية للتيتانيوم. عندما يتجاوز محتوى الهيدروجين الحد القياسي (عادة > 0.015%)، فإن التأثيرات الضارة الرئيسية هي:

يتحد الهيدروجين الزائد مع التيتانيوم لتكوين هيدريدات التيتانيوم الهشة (TiH₂).

هذه الهيدريدات صلبة وهشة، وهي:

تقليل الليونة والاستطالة وصلابة التأثير بشكل حاد

جعل المادة عرضة للكسر الهش تحت الحمل

تعمل الهيدريدات كمواقع لبدء الشقوق الداخلية

يمكن أن يسبب تشققًا متأخرًا حتى عند الضغط المنخفض

يقلل بشكل كبير من عمر الخدمة، خاصة في الأجزاء الهيكلية

قوة الشد قد تزيد قليلا

اللدونة والمتانة تنخفض بشكل ملحوظ

تتغير المواد من اللينة إلى الهشة

التيتانيوم المشبع بالهيدروجين أكثر حساسية للتآكل الناتج عن الإجهاد

من المرجح أن تتشقق أثناء التشكيل أو اللحام أو التشغيل الآلي

يقلل من الاستقرار في البيئات المسببة للتآكل (مثل مياه البحر والوسائط الكيميائية)

عند درجات حرارة مرتفعة قليلا، يتسارع انتشار الهيدروجين،

مما يؤدي إلى التقصف التدريجي مع مرور الوقت.

باختصار، يعد الهيدروجين الزائد في التيتانيوم من الدرجة الثانية أحد عيوب الجودة الأكثر شيوعًا وخطورة، مما يتسبب بشكل مباشر في تقصف الهيدروجين، والكسر الهش، والفشل المبكر للأجزاء.