Kā alfa{0}}fāzes tilpuma daļa divfāzu-titāna sakausējuma sildītāja caurulē maina ūdeņraža difūzijas koeficientu un sliekšņa spriegumu aizkavētai hidrīda plaisāšanai?
Atstāj ziņu
Divfāzu titāna sakausējumos (piemēram, 5. klase, Ti-6Al-4V) alfa-fāzes (HCP) un beta-fāzes (BCC) tilpuma daļa nosaka ūdeņraža difūzijas darbību. Ūdeņradis izkliedējas ātrāk beta{12}}fāzē (BCC struktūra) nekā alfa fāzē. Lielāka alfa fāzes tilpuma daļa samazina efektīvo ūdeņraža difūzijas koeficientu un palielina sliekšņa spriegumu aizkavētai hidrīda krekingam (DHC). 5. pakāpei (apmēram 50–60% alfa) difūzijas koeficients ir vidējs, un DHC sliekšņa spriegums ir 180–250 MPa.
Kvantitatīvā alfa{0}}fāzes daļa pret DHC pretestību
| Alfa{0}}fāzes tilpuma daļa (%) | Sakausējuma piemērs | H difūzijas koeficients (cm²/s, 25 grādi) | DHC sliekšņa spriegums (MPa) |
|---|---|---|---|
| 100 | 2. klase (komerciāli tīra) | 2 × 10⁻¹⁰ | 120–180 |
| 70 | 9. klase (Ti-3Al-2,5 V) | 5 × 10⁻¹⁰ | 160–220 |
| 50–60 | 5. klase (Ti-6Al-4V) | 8 × 10⁻¹⁰ | 180–250 |
| 30–40 | Beta-C (Ti-35V-15Cr) | 2 × 10⁻⁹ | 200–280 |
| 0 | Beta-21S (Ti-15Mo-3Al-3Nb) | 5 × 10⁻⁹ | 250–350 |
Alfa{0}}fāzes frakcijas ietekme uz ūdeņraža toleranci
| Alfa daļa (%) | Maksimālais pieļaujamais H par<0.1 mm/year Crack Growth (ppm) | Ieteicams Sour Service |
|---|---|---|
| 100 | 150–200 | Margināls |
| 70 | 200–300 | Pieņemams |
| 50–60 | 300–400 | Labi |
| 30–40 | 400–600 | Ļoti labi |
| 0 | 600–1,000 | Lieliski |
Sakausējuma izvēles ceļvedis Sour Service
| H₂S daļējais spiediens (bārs) | Ieteicamā alfa daļa (%) | Ieteicamais sakausējums |
|---|---|---|
| <0.01 | Jebkurš | 2. pakāpe |
| 0.01–0.05 | <70 | 9. klase |
| 0.05–0.2 | <60 | 5. pakāpe |
| 0.2–0.5 | <40 | Beta-C |
| >0.5 | <20 | Beta-21S |
Inženierzinātņu ieteikums
For hydrogen-rich sour service (H₂S partial pressure >0,1 bar), norādiet divfāžu sakausējumus ar mazāku alfa-fāzes tilpuma daļu (piemēram, 5. klase vai Beta{6}}C). Kontrolējot alfa-fāzes daļu, inženieris palielina DHC sliekšņa stresu un uzlabo ūdeņraža toleranci.
