Титан – высокоактивный металл, способный взаимодействовать практически со всеми элементами. При высоких температурах он также может реагировать с газовыми соединениями CO, CO2, водяным паром, NH4 и многими летучими органическими соединениями. В процессе нагрева реакция между металлическими элементами и поверхностью титана приводит к загрязнению поверхности и изменению химического состава. Некоторые газовые элементы не только образуют соединения на поверхности титана, но и входят в решетку металла, образуя твердые растворы внедрения. Под промышленным атмосферным давлением кривые поглощения кислорода и азота чистым титаном будут меняться в зависимости от атмосферных условий.
Титан и его сплавы реагируют с кислородом при нагревании на воздухе или в кислородсодержащей атмосфере. При нагревании ниже 428 градусов образуется защитная оксидная пленка. С повышением температуры толщина оксидной пленки увеличивается. При повышении температуры выше 538 градусов оксидная пленка начинает терять свое защитное действие. Кислород диффундирует через пленку внутрь металла, образуя явное газовыделение. слой. Если она поднимется выше 815 градусов, на поверхности титанового сплава образуется слой рыхлой оксидной окалины.
Влияние водорода и титанового сплава связано с температурой и временем нагрева. Когда температура ниже 427 градусов, если на поверхности титанового сплава имеется оксидная пленка, это может предотвратить вдыхание водорода. Когда температура превышает 427 градусов, водород начинает проникать в оксидный слой и проникать внутрь структуры сплава. Степень влияния ингаляции водорода на свойства титановых сплавов также напрямую связана со структурным состоянием сплава. Поскольку растворимость атомов водорода в фазе значительно выше, чем в фазе, количество и форма фазы сплава определяют загрязнение водородом. один из главных факторов.
Кроме того, причиной обугливания являются масляные пятна и пятна на заготовке. Капли пота также могут легко вызвать прилипание хлоридов во время нагрева, вызывая тем самым коррозию под воздействием горячей соли при последующем использовании. Увеличение содержания элементов внедрения не только напрямую влияет на механические свойства титана и титановых сплавов, но также влияет на точку фазового превращения а+/ и некоторые процессы фазового превращения титановых сплавов. Поэтому предотвращение загрязнения в процессе нагрева является очень важной проблемой для титана и титановых сплавов.
Для титановых сплавов -типа с тонкой толщиной стенок, высокими требованиями к поверхностной белизне и сильной склонностью к водородному охрупчиванию вакуумная формовка является наиболее идеальной. Вакуумная формовка не обязательно требует дорогостоящего оборудования для вакуумного нагрева.
Поэтому, чтобы уменьшить различные воздействия атмосферной среды, для нагрева обычно используют вакуумные закалочные печи и вакуумные печи отжига. Инертный газ в вакуумной печи может защитить материалы из титана и титановых сплавов от загрязнения во время процесса нагрева.
