ชั้นเปราะเกิดขึ้นบนพื้นผิวของโลหะผสมไททาเนียมและไททาเนียมได้อย่างไร?

ชั้นเปราะเกิดขึ้นบนพื้นผิวของโลหะผสมไททาเนียมและไททาเนียมได้อย่างไร?

ไททาเนียมเป็นวัสดุโลหะที่สำคัญ โลหะผสมไททาเนียมมีการใช้งานที่หลากหลายในด้านการบินและอวกาศ การป้องกันประเทศ และด้านอื่นๆ โดยส่วนใหญ่ใช้ในการผลิตชิ้นส่วนและเครื่องยนต์ของเครื่องบินการตีขึ้นรูปด้วยอุณหภูมิสูงเป็นวิธีกระบวนการที่สำคัญสำหรับการขึ้นรูปโลหะผสมไททาเนียมในระหว่างกระบวนการขึ้นรูปพลาสติกที่อุณหภูมิสูง จะเกิดชั้นที่เปราะขึ้นบนพื้นผิวของไททาเนียมและโลหะผสมไททาเนียมชั้นที่เปราะนี้ส่งผลกระทบต่อคุณภาพของชิ้นส่วนโลหะผสมไททาเนียมอย่างจริงจัง

ชั้นเปราะเกิดขึ้นบนพื้นผิวของไททาเนียมและโลหะผสมไททาเนียมได้อย่างไร?เมื่อไททาเนียมสัมผัสกับอุณหภูมิสูง ชั้นแข็งเปราะที่เรียกว่าชั้นอัลฟ่าจะก่อตัวขึ้นเนื่องจากการแพร่ของออกซิเจนเข้าไปในไททาเนียม

ไททาเนียมเป็นโลหะที่แข็งแรงมากและชั้นอัลฟ่าช่วยลดความเครียดที่พื้นผิวสามารถทนต่อได้ก่อนที่จะแตกร้าวการแตกร้าวบนพื้นผิวของไททาเนียมและโลหะผสมไททาเนียมสามารถนำไปสู่การเกิดรอยร้าว ซึ่งนำไปสู่ความล้มเหลวของชิ้นส่วนในที่สุดความล้มเหลวของชิ้นส่วนอาจทำให้เครื่องบินตกและบาดเจ็บได้มีวิธีที่เป็นไปได้สามวิธีในการจัดการกับการก่อตัวของชั้นอัลฟ่าบนไททาเนียม: การป้องกัน การย่อขนาด หรือการกำจัดกระบวนการที่ใช้ในอุตสาหกรรมในปัจจุบันเพื่อแก้ไขปัญหานี้คือการกำจัดโดยการกัดด้วยสารเคมี

การกัดทางเคมีโดยพื้นฐานแล้วเกี่ยวข้องกับการแช่ผลิตภัณฑ์ปลอมในภาชนะที่บรรจุกรดแก่ กรดไฮโดรฟลูออริก หรือกรดไนตริก เพื่อขจัดชั้นอัลฟ่าในปัจจุบัน กระบวนการกัดทางเคมีไม่ใช่วิธีแก้ปัญหาที่เหมาะสมที่สุด เนื่องจากอุตสาหกรรมการบินมีกฎระเบียบที่เข้มงวดมาก ซึ่งทำให้การกัดด้วยสารเคมีมีราคาแพงมากสิ่งนี้ยังทำให้บริษัทที่เกี่ยวข้องมีความเสี่ยงทางกฎหมาย เช่น ในกรณีที่รุนแรง สารเคมีที่รั่วไหลอาจเป็นอันตรายต่อพนักงานรวมถึงสิ่งแวดล้อมโดยรอบนอกจากนี้ กรดไฮโดรฟลูออริกที่เป็นของเสียจะต้องถูกกำจัด ซึ่งทำให้เกิดความกังวลด้านสิ่งแวดล้อมมากขึ้น

จากความคืบหน้าในปัจจุบัน มีหลายแง่มุมที่ยังคงต้องดำเนินการในเชิงลึกประการแรก กลไกของการสร้างชั้น α โดยมีจุดมุ่งหมายเพื่อสำรวจการป้องกันและการลดชั้นของชั้น αประการที่สอง ผลของการเคลือบผิวแบบต่างๆ บนชั้น α โดยมีจุดมุ่งหมายเพื่อสำรวจการเคลือบป้องกันที่ดีขึ้นประการที่สาม วิธีการประเมินชั้น α บนพื้นผิวของไททาเนียมและโลหะผสมไททาเนียม เพื่อกำหนดความลึกของชั้น α อย่างแม่นยำ และเพื่อช่วยในการสร้างกระบวนการกัดทางเคมีที่ถูกต้อง

การศึกษาปัญหานี้เอื้อต่อการปรับปรุงความปลอดภัยของการตีขึ้นรูปไททาเนียมและโลหะผสมไททาเนียม และความประหยัดของกระบวนการกำจัดชั้น α ของโลหะผสมไททาเนียม