I. Viðbrögð við lofttegundum
1. Súrefni
- Títan er mjög hvarfgjarnt við súrefni í háhitaumhverfi. Þegar hitastigið hækkar nálægt bræðslumarki títans (um 1.668 gráður), bregst títan hratt við súrefni í umhverfinu í kring. Þetta hvarf myndar oxíðfilmu á yfirborði títan og oxíðfilman heldur áfram að þykkna þegar hitastigið hækkar og tíminn eykst. Þetta eyðir ekki aðeins títanefninu sjálfu, heldur breytir það einnig efnasamsetningu títan, sem hefur áhrif á hreinleika þess og frammistöðu. Til dæmis, í sumum opnum háhitaofnum, ef ekki er gripið til árangursríkra verndarráðstafana, mun oxun títaníumyfirborðsins leiða til lækkunar á gæðum lokaafurðarinnar og uppfyllir ekki hágæða notkun (svo sem kröfurnar). fyrir hluta úr títanblendi á sviði geimferða).
2. Köfnunarefni
- Títan er einnig hætt við að hvarfast við köfnunarefni við háan hita. Köfnunarefnissameindir brotna niður og sameinast títantómum við háan hita og mynda títanítríð. Myndun þessara nítríða breytir kristalbyggingu títan, sem gerir það stökkara. Þetta brothætt fyrirbæri er mjög óhagstætt við háhitavinnslu, svo sem steypu eða smíða títanvörur. Það getur valdið því að títanvörur sprungi eða jafnvel brotni við síðari vinnslu eða notkun, sem dregur úr áreiðanleika og endingartíma títanefna.
3. Vetni
- Vetni í háhita umhverfi mun einnig hafa áhrif á títan. Vetni frásogast auðveldlega af títan og myndar hýdríð inni í títan. Tilvist hýdríða getur valdið vetnisbroti títan, sem dregur verulega úr seigleika og sveigjanleika títan. Í sumum háhita- og háþrýstiefnahvarfaílátum, ef títanefni eru notuð, getur íferð vetnis valdið alvarlegum öryggisáhættu, vegna þess að títanefnið eftir vetnisbrot gæti ekki staðist þrýstinginn inni í ílátinu og brotnað.
2. Áhrif óhreininda
1. Óhreinindi í hráefnum
- Bráðnun títans byrjar venjulega með útdrætti á málmgrýti sem inniheldur títan (eins og ilmenít eða rútíl). Þessir málmgrýti innihalda oft önnur óhreinindi eins og járn, mangan, sílikon o.s.frv. Við háhita bræðsluferlið geta þessi óhreinindi myndað lágbræðsluefni með títan. Tilvist þessara eutetics mun breyta bræðslueiginleikum títans, draga úr raunverulegu bræðsluhitasviði títans og geta valdið staðbundinni ofhitnun eða ofkælingu meðan á bræðsluferlinu stendur, sem hefur áhrif á einsleitni storknunarbyggingar títans og hefur þannig áhrif á vélrænni eiginleika. af títanvörum.
2. Innleiðing óhreininda við vinnslu
- Við bræðsluferli títans geta óhreinindi borist inn af ofnefnaefni og verkfærum sem notuð eru. Til dæmis, ef eldföst efni ofnsins er af lélegum gæðum, geta sumir íhlutir leyst upp í títan vökvanum við háan hita. Þessi erlendu óhreinindi munu trufla eðlilegt bræðslu- og storknunarferli títans og geta valdið innfellingum í títan og dregið úr gæðum títans. Í sumum forritum sem krefjast mjög mikils hreinleika títanefna, eins og lækningaígræðslu, er nærvera þessara óhreininda ekki leyfð vegna þess að þau geta kallað fram ónæmissvörun eða önnur skaðleg heilsufarsleg áhrif á mannslíkamann.
III. Erfiðleikar við hitastýringu
1. Staðbundin þensla
- Þegar títan er bráðnað í háhitaumhverfi er hætta á að staðbundin ofhitnun eigi sér stað vegna tiltölulega lélegrar hitaleiðni títan. Til dæmis, í því ferli að bræða títan með því að nota rafeindageisla, er orka rafeindageislans mjög einbeitt. Ef skönnunarleiðinni eða kraftinum er ekki stjórnað á réttan hátt, verður hitastig títans á staðnum of hátt. Staðbundin ofhitnun mun valda því að örbygging títans verður ójöfn og framleiðir gróf korn og dregur þannig úr styrk og seigleika títans. Í atvinnugreinum eins og geimferðum, sem gera strangar kröfur um frammistöðu títanefna, getur þessi ójafnvægi í smábyggingu valdið því að hlutar bili snemma við notkun.
2. Hitastig
- Það er líka áskorun að viðhalda viðeigandi hitastigli meðan á bræðsluferli títans stendur. Ef hitastigið er of stórt mun það valda meiri hitauppstreymi meðan á storknunarferli títan stendur. Þetta hitauppstreymi getur valdið göllum eins og aflögun og sprungum í títanvörum. Við framleiðslu á stórum burðarhlutum úr títan, eins og títan álfelgur flugvélahreyfla, vegna flókinnar uppbyggingar og stórrar stærðar, er mjög erfitt að stjórna hitastiginu í gegnum bræðslu- og storknunarferlið, sem krefst nákvæmrar upphitunar- og kælikerfis og háþróaðrar ferlistýringar. tækni.
