1. Gwrthiant Ocsidiad o Aloi Titaniwm Gradd 5 ar Tymheredd Uchel
Mae aloi titaniwm Gradd 5 yn arddangos ymwrthedd ocsideiddio da ar dymheredd cymedrol, ond mae ei berfformiad yn dibynnu ar dymheredd.
Ar dymheredd hyd at 300 gradd - 350 gradd, mae'r aloi yn ffurfio haen ocsid denau, drwchus ac ymlynol sy'n cynnwys TiO₂ yn bennaf. Mae'r haen amddiffynnol hon yn atal trylediad ocsigen pellach i'r swbstrad, gan arwain at cineteg ocsideiddio araf a pherfformiad sefydlog yn ystod gwasanaeth hirdymor.
Pan fydd y tymheredd yn uwch na 400 gradd, mae ocsidiad yn cyflymu'n amlwg. Mae'r haen ocsid yn dod yn fwy trwchus, yn llai unffurf, a gall golli adlyniad, gan arwain at fwy o ddiddymu ocsigen yn y matrics titaniwm. Uwchben 450 gradd - 500 gradd, mae treiddiad ocsigen yn achosi brithiad ocsigen: mae atomau ocsigen yn hydoddi'n interstitaidd yn y dellt titaniwm, gan gynyddu caledwch ond gan leihau hydwythedd a chadernid effaith yn ddifrifol. Gelwir y ffenomen hon yn embrittlement interstitial.
Felly, ni argymhellir Gradd 5 ar gyfer defnydd parhaus uwchlaw 400 gradd os oes angen cyfanrwydd strwythurol a hydwythedd. Ar gyfer cymwysiadau uwch na 400 gradd, mae'n well cael haenau sy'n gwrthsefyll ocsidiad neu aloion titaniwm tymheredd uwch fel IMI 834 neu Ti-6242.
2. Gwasanaeth Hirdymor: Cryfder a Dirywiad Gwrthsefyll Cyrydiad
(1) Diraddio Cryfder Hirdymor
Yn ystod amlygiad tymheredd uchel hirdymor, mae aloi titaniwm Gradd 5 yn mynd trwy newidiadau microstrwythurol sy'n effeithio ar briodweddau mecanyddol.
Yn yr ystod o 300 gradd - 350 gradd, mae cryfder tynnol a chryfder cynnyrch yn parhau'n gymharol sefydlog am filoedd o oriau.
Mae daliad hir rhwng 400 gradd - 550 gradd yn achosi brashau cyfnod alffa ac ymlacio thermol, gan arwain at ostyngiad graddol mewn cryfder tynnol a chryfder blinder.
Mae trylediad ocsigen ac embrittlement rhyngstitaidd yn lleihau hydwythedd a chadernid torri asgwrn ymhellach.
Ar gyfer perfformiad dibynadwy hirdymor, mae'r diwydiant yn gyffredinol yn derbyn terfyn gwasanaeth parhaus o 315 gradd ar gyfer Gradd 5. Y tu hwnt i'r tymheredd hwn, mae diraddiad cryfder yn dod yn sylweddol ac yn cyfyngu ar oes y gydran.
(2) Gwrthsefyll Cyrydiad Hirdymor
Yn y rhan fwyaf o amgylcheddau, gan gynnwys atmosfferau morol, niwtral, a chyfryngau cemegol ysgafn, mae Gradd 5 yn cynnal ymwrthedd cyrydiad rhagorol ar ôl defnydd hirdymor.
Mae'r haen amddiffynnol TiO₂ yn diwygio'n ddigymell os caiff ei ddifrodi, gan ddarparu ymwrthedd cyrydiad parhaus.
Fodd bynnag, gall dau ffactor leihau perfformiad:
Breuddwyd ocsideiddio tymheredd uchel:Fel y crybwyllwyd, mae treiddiad ocsigen dwfn yn diraddio caledwch wyneb a gall hyrwyddo ffurfio crac dan straen.
Rhyngweithio rhwyg-cyrydiad:Ar dymheredd uchel a straen parhaus, gall dadffurfiad ymgripiad rwygo'r ffilm oddefol yn lleol, gan gyflymu cyrydiad lleol mewn cyfryngau ymosodol.
O dan amodau gwasanaeth arferol o dan 300 gradd, nid oes unrhyw ddiraddiad ystyrlon mewn ymwrthedd cyrydiad yn digwydd dros gyfnodau hir.
Crynodeb
Mae gan aloi titaniwm Gradd 5 ymwrthedd ocsideiddio boddhaol hyd at 350 gradd - 400 gradd. Yn uwch na 400 gradd, mae ocsidiad a breuddwyd ocsigen yn dod yn ffactorau cyfyngol.
Mae amlygiad tymheredd uchel hirdymor yn arwain at ostyngiad graddol mewn cryfder oherwydd brasiad microstrwythurol ac embrittlement rhyng-raniadol, tra bod ymwrthedd cyrydiad yn parhau'n sefydlog mewn amgylcheddau gwasanaeth nodweddiadol. Er mwyn sicrhau'r dibynadwyedd mwyaf, dylid cyfyngu'r tymheredd gweithredu parhaus i tua 315 gradd.
