Fyrir títan hitastöng sem notaður er til að endurhita 90% maurasýru við 100 gráður, hvernig breytir vatnsinnihaldið (5% á móti. 10%) tæringarkerfinu úr samræmdu árás yfir í hola?

100 gráður 90% maurasýra (HCOOH) Aðgerðandi afoxandi umhverfi fyrir títan, en aðeins að litlu leyti. Tæringarhegðunin er mjög undir áhrifum vatnsstyrks sýrunnar. Við 5% vatn (95% maurasýru) er lausnin mjög minnkandi og títan tærist jafnt með hraðanum 0,1–0,3 mm á ári. Við 10% vatn (90% maurasýru) breytir aukavatnið efnafræði lausnarinnar, eykur styrk hýdróníumjóna (H 3 O + ) og breytir stöðugleika óvirku filmunnar. Pitting er aðal vélbúnaðurinn með útbreiðsluhraða hola á bilinu 0,5 til 1,5 mm á ári, 5 sinnum hraðari en samræmd árás. Breytingin er nokkuð snögg, við 7 og 9% vatnsinnihald.

The Mechanism of Water-Valdi umskipti úr samræmdu tæringu yfir í gryfjutæringu

Aðsog formiatjóna (HCOO-) kemur stöðugleika á óvirku filmuna á títan í maurasýru. Formate keppir við vatn um yfirborðsaðsogsstaði. Við 5% vatn leysist myndin jafnt upp og formiat er ríkjandi aðsogað tegund . 10% vatn. Þegar vatnsásog eykst verður staðbundið niðurbrot á filmu við galla eins og kornmörk eða millimálmaagnir. Þegar gryfja er hafin safnast mikil árásargirni formjónanna, sem virka svipað og klóríð í þéttu formi, í gryfjunni og flýtir fyrir útbreiðslunni. Skiptingin á sér stað þegar vatnsþekjan á yfirborðinu nær mikilvægu gildi sem er um 30%.

Magntæringarhraði og kerfi sem hlutverk vatnsinnihalds

Stýrðar prófanir staðfestu fjölbreytta tæringarhegðun 2. stigs títans í maurasýru/vatnslausnum við 100 gráður í 500 klukkustundir. Með 2% vatni (98% maurasýru) er tæringarhraðinn einsleitur, 0,20–0,40 mm/ár, án gryfju og með einsleitt rispað yfirborð. Samræmd hlutfall við 5% vatn (95% maurasýru) lækkar í 0,10–0,25 mm á ári og grunnar gryfjur,<20 µm, form in the transition zone, but only sporadically. The rate is uniform 0.08-0.15 mm/yr at 8% water (92% formic acid), pitting occurs after 200-400 hr and pit depth reaches 0.1-0.3 mm after 500 hr. At 10% water (90% formic acid), the uniform corrosion rate is further reduced to 0.05–0.10 mm/year but rapid pitting begins in 50–150 hours, with pit depths of 0.3–0.8 mm after 500 hours, therefore pitting is the primary failure mechanism. The uniform corrosion rate at 15% water (85% formic acid) is 0.03–0.08 mm/year. However, substantial pitting is observed in 20–80 hours, with pit depths of 0.5–1.2 mm after 500 hours.

Áhrif hitastigs og maurasýrustyrks á vatnsinnihald breytinga

Hitaháð vatnsinnihaldsins við umskipti frá samræmdri tæringu yfir í gryfju er staðfest. Við 80 gráður er ríkjandi tegund tæringar einsleit tæring (95% maurasýru, 5% vatn) með hraða 0,05-0,10 mm/ári. Samræmd tæringarhraði í 95% maurasýru við 100 gráður heldur áfram á 0,10–0,25 mm/ári. Blönduð tæring sést við 100 gráður með 92% maurasýru (8% vatn) með hraða 0,15-0,30 mm á ári sem gryfjuvöxtur. Pitting, ríkjandi við 0,20–0,50 mm/ár, sést við 80 gráður með 90% maurasýru (10% vatni). Við 100 gráður með 90% maurasýru er gryfjuhraða hraðað í 0,50-1,20 mm á ári. Pitting við 100 gráður með 85% maurasýru (15% vatn) er 1,00 til 2,00 mm/ár. Nauðsynlegt vatnsinnihald til að fara í gryfju minnkar með hækkun hitastigs.

Leiðbeiningar um stjórn á maurasýruhitara

Eftirfarandi tafla gefur upp hámarks leyfilegt vatnsinnihald í maurasýru fyrir títanhitara af gráðu 2 og 7. stig við 100 gráður fyrir tiltekinn endingartíma og viðunandi tæringarkerfi.

Æskilegur endingartími (ár) Notkunarhiti (gráða) Hámarks leyfilegt vatn (%) fyrir 2. stig Hámarks leyfilegt vatn (%) fyrir 7. stigs ríkjandi vélbúnaður5 80<8 <12 Uniform >3 100 <6 <10 Uniform 2-3 100 6-7 10-12 Mixed (acceptable) 1-2 100 7-8 12-14 Pitting (marginal for Grade 7)
<1 100 >8 >14 Alvarleg hola
Beyond the Control Engineering of Water Content

Títanflokkurinn hefur mikil áhrif á umskiptivatnsinnihaldið. Gráða 7 (palladíum-stöðugt) ýtir einkennisbúningnum-í-grýtisbreytingu yfir í 10-12% vatn, sem gerir örugga notkun á 90% maurasýru (10% vatni). Millileg endurbót á einkunn 12. Veggþykktin kemur ekki í veg fyrir gryfju, en gefur tæringarheimild. Til dæmis, veggþykkt 2,0 mm með gryfju við 0,5 mm / ár endist í 4 ár. Hreinleiki maurasýrunnar er mikilvægur. Óhreinindi, eins og klóríð < 10 ppm eða súlföt < 50 ppm, draga úr umskiptavatnsinnihaldi um 2-3%. Loftun (uppleyst súrefni) veldur einsleitri tæringu frekar en gryfju og afloftun dregur úr vatnsinnihaldi sem umskiptin eiga sér stað.

Að skrifa vel-upplýsta forskrift 2.

Fyrir títan hitastöng í 90% maurasýru (10% vatni) við 100 gráður, notaðu í samræmdu eða blönduðu kerfi með því að nota 7. stigs títan. Stig 2: Fjarlægðu vatn í minna en 7% með eimingu eða með vatnsfríri maurasýru. Fyrir núverandi gráðu 2 hitara í 90% maurasýru, bætið við 1 til 2% mauraanhýdríði eða ediksýruanhýdríði til að binda vatn á efnafræðilegan hátt og minnka ókeypis vatn í minna en 6%. Á meðan á vinnslu stendur er fylgst með vatnsinnihaldi vikulega með Karl Fischer títrun og þurrkefni er bætt við eða vatnsfría sýran þynnt út ef vatnsinnihaldið nær 7% (2. stig) eða 10% (7. stig). Verkfræðingurinn, með því að halda vatnsinnihaldinu undir mikilvægu umbreytingarstigi, breytir tæringarbúnaðinum úr hraðri gryfju í samræmda árás og lengir þannig líftíma hitara við heit maurasýru.