Titāna plāksnes nodrošina izcilu izturību pret koroziju un augstu īpatnējo izturību ķīmiskajā apstrādē, kuģniecības inženierzinātnēs, aviācijā un jaunajos ūdeņraža enerģijas lietojumos. Piemēram, TOPTITECH porainās titāna pulvermetalurģijas plāksnes iztur temperatūru līdz 300 grādiem, vienlaikus saglabājot strukturālo integritāti skābos, sārmainos un hlorīda -bagātos elektrolītos-, nodrošinot uzticamu filtrēšanas veiktspēju naftas pārstrādes, farmācijas ražošanas un kodolrūpniecības apstākļos. Tomēr pat titāns -neskatoties uz tā izturīgo pasīvo TiO₂ plēvi-, īpašos agresīvos apstākļos joprojām ir neaizsargāts pret lokalizētiem noārdīšanās mehānismiem. Plaisu korozija, ūdeņraža trauslums, nodilums un oksidēšanās augstā temperatūrā{8}} var priekšlaicīgi apdraudēt kalpošanas laiku, ja darbības parametri pārsniedz kritiskos sliekšņus.
Šajā rakstā ir sniegti inženieri, apkopes uzraugi un materiālu izstrādātāji ar īstenojamām stratēģijām četrās kritiskās jomās: materiāla kvalitātes izvēle, vides kontrole, virsmas inženierija un sistemātiskas apkopes protokoli. Katra sadaļa nodrošina kvantitatīvi nosakāmus parametrus un procesa sliekšņus, kas ir būtiski, lai maksimāli palielinātu titāna plākšņu ilgmūžību ķīmiskajās rūpnīcās, jūras platformās, kosmosa konstrukcijās un rūpnieciskās siltuma pārneses iekārtās.
1. Materiālu izvēle: pakāpes optimizācija agresīviem materiāliem
Ne visas titāna kategorijas darbojas līdzvērtīgi korozīvā uzbrukumā. Komerciāli tīras kategorijas-TA1 (1. klase), TA2 (2. klase) un TA3 (3. klase)-piedāvā izcilu izturību pret koroziju lielākajā daļā oksidējošo vidi, un TA2 ir rūpnieciskā noklusējuma izvēle, jo ir līdzsvarota izturības, formējamības un metināmības kombinācija. TA1 nodrošina maksimālu elastību dziļās vilkšanas lietojumos, savukārt TA3 nodrošina lielāku stiepes izturību (aptuveni 450 MPa) uz samazinātas formējamības rēķina.
Tomēr tīram titānam ir ievērojama neaizsargātība noteiktā ķīmiskā vidē. Fluorūdeņražskābe agresīvi uzbrūk titānam jebkurā koncentrācijā. Reducējošās skābes-tostarp sālsskābe un sērskābe- var destabilizēt pasīvo plēvi noteiktās temperatūras{4}}koncentrācijas kombinācijās. Mitra hlora gāzes vide rada riskus arī standarta markām.
Šajos agresīvos apstākļos ar pallādija{0}}sakausējumu nodrošina izcilu aizsardzību. TA9 (Ti-0,2Pd, 7. pakāpe) un TA10 (Ti-0,3Mo-0,8Ni, 12. klase) ietver cēlmetālu piedevas, kas samazina ūdeņraža izdalīšanās potenciālu, novirzot korozijas potenciālu pasīvajā zonā pat reducējot skābu vidi. TA10 demonstrē izcilu izturību pret plaisu koroziju un pārspēj TA2 hlorīdu saturošā un reducējošā vidē. TA9 piedāvā uzlabotu izturību pret koroziju salīdzinājumā ar TA2, vienlaikus saglabājot labu metināmību. Lietojumiem, kas saistīti ar piesātinātu hloru ar sāls pēdām 120–130 grādu temperatūrā un pH 2, Ti-0,5Pd (7. pakāpe) nodrošina pierādītu izturību pret plaisu koroziju.
- Atlases protokols:
Norādot titāna plāksni atbilstoši ASTM B265-noteicošajam standartam, kas attiecas uz rūdīta titāna un titāna sakausējuma sloksnēm, loksnēm un plāksnēm, ir jāpārbauda slāpekļa, oglekļa, ūdeņraža, dzelzs un skābekļa ķīmiskā sastāva prasības attiecībā uz paredzēto ekspluatācijas vidi.
