Saltpéturssýra er mjög oxandi umhverfi þar sem títan sýnir framúrskarandi tæringarþol á breitt hugsanlegt svið. Óvirka kvikmyndin helst stöðug frá um það bil 0V til yfir 1,8V á móti SCE. Hins vegar, kolefnismengun á yfirborði-sem kemur fram við slöngudrátt, beygju eða suðu frá smurolíuleifum, kælivökva eða bleki-þrengir þetta aðgerðaleysi verulega. Kolefnisleifar brotna niður við hærra hitastig og mynda staðbundnar afoxandi aðstæður á yfirborði títan. Þessi minnkuðu svæði geta ekki viðhaldið TiO₂ óvirku filmunni, og færir staðbundna möguleikann yfir í virka tæringarkerfið. Niðurstaðan er hröðun árásar, sem kemur venjulega fram sem stakar ætar bönd eða holótt svæði sem samsvara mengunarmynstrinu. Skilningur á þessu fyrirkomulagi er nauðsynlegur fyrir saltpéturssýruþjónustu þar sem áreiðanleiki hitari er háður hreinu, jafn óvirku yfirborði.

Mechanism of Carbon-Induced passivity breakdown

Smurefni í framleiðslu innihalda venjulega kolvetni, klór paraffín, fitusýrur og aukefni við mikinn-þrýsting. Við venjulega meðhöndlun verða þunnar filmur af þessum efnasamböndum eftir á títaníumyfirborðinu jafnvel eftir fituhreinsun. Þegar hitari er sökkt í heita saltpéturssýru (td 40–65% HNO₃ við 80–100 gráður), koma fram tvö áhrif. Í fyrsta lagi oxar saltpéturssýra kolefnisleifarnar og myndar koltvísýring og vatn. Hins vegar, á staðbundnum svæðum þar sem kolefni er þykkt, myndar hlutaoxun kolmónoxíð og lífrænar sýrur. Þessar vörur neyta saltpéturssýru á staðnum og draga úr oxunargetu. Í öðru lagi hækkar útverma oxun kolefnis staðbundið yfirborðshitastig, sem flýtir fyrir niðurbroti saltpéturssýru í köfnunarefnisoxíð. Sambland af minni staðbundnum oxunarkrafti og hækkuðu hitastigi skapar örumhverfi þar sem títan yfirborðsgeta fellur niður fyrir passivation þröskuldinn (u.þ.b. 0,2V á móti SCE). Virk tæring hefst á þessum kolefnismenguðu-svæðum og myndar gryfjur eða skurði.

Magnbundin minnkun á dreifingarsviði frá kolefnismengun

Stýrðar rafefnafræðilegar prófanir á 50% HNO₃ við 85 gráður hafa komið á fót eftirfarandi aðgerðamörkum fyrir 2. stigs títan með mismunandi yfirborðskolefnismagni:

Hreint yfirborð (<0.1 mg/cm² carbon, properly degreased and acid pickled): Passivation range from 0.1V to >2,0V á móti SCE. Tæringarhraði undir 0,01 mm á ári yfir alla hagnýta möguleika. Engin hola eftir 1.000 klst.

Létt mengun (0,1–0,5 mg/cm² kolefni, dæmigert fyrir staka fituhreinsun): Aðgerðarsvið minnkað í 0,2–1,6V á móti SCE. Við styrkleika yfir 1,6V (dæmigert fyrir óblandaða saltpéturssýru) hefst staðbundið niðurbrot á kolefnisstöðum. Gryfjadýpt 20–50 µm eftir 500 klst.

Hófleg mengun (0,5–2,0 mg/cm² kolefni, frá því að draga smurolíuleifar): Aðgerðarsvið minnkað enn frekar í 0,3–1,2V á móti SCE. Yfir 1,2V á sér stað virk tæring á menguðum stöðum. Tæringarhraði á kolefnisblettum 0,5–1,0 mm á ári. Pitting fer í gegnum 1,0 mm vegg innan 500–1.000 klukkustunda.

Heavy contamination (>2,0 mg/cm² kolefni, sýnileg blettur eða fingraför): Aðgerðarsvið minnkað í 0,4–0,8V á móti SCE. Við dæmigerða saltpéturssýrumöguleika (1,0–1,4V) er yfirborðið virkt tærandi á menguðum svæðum. Hröð staðbundin árás með skarpskyggni yfir 2 mm á ári.

Leiðbeiningar um eftirlit með kolefnismengun fyrir saltpéturssýruþjónustu

Eftirfarandi tafla veitir ákvörðunarrammi til að tilgreina hreinsunaraðferðir byggðar á styrk saltpéturssýru og vinnuhita:

Verkfræði Beyond Carbon Removal Alone

Þykkt rörveggsins veitir öryggisstuðli þegar kolefnis-völdum gryfjumyndun á sér stað. 1,5 mm veggur með léttri mengun getur lifað af 1.000 klukkustundum áður en hola kemst í gegnum, en 0,8 mm veggur bilar innan 300 klukkustunda. Grunnmálmflokkurinn breytir einnig næmni: 7. stigs títan (0,15% Pd) sýnir breiðari aðgerðaleysissvið á hreinu yfirborði en sýnir svipaða kolefnis{10}framkallaða þrengingu. Því bætir palladíum viðbót ekki upp lélega hreinsun. Viðkvæmustu staðirnir eru -suðuhitasvæði þar sem sleipiefni getur bakast á yfirborðið við suðu. Eftir-suðuhreinsun með ryðfríu stáli vírbursta (eingöngu tileinkað títaníum) fjarlægir kolefnismengun frá suðu. Meðhöndlun eftir hreinsun verður að nota hreina bómullarhanska til að koma í veg fyrir fingrafaraolíur, sem innihalda kolefni og klóríð.

Gera upplýsta forskrift

Þegar þú tilgreinir títan rafmagnshitara fyrir saltpéturssýruþjónustu, skaltu setja kröfu um yfirborðshreinleika í innkaupalýsingunni. Krefjast þess að allir títaníhlutir séu basískir fituhreinsaðir og fylgt eftir með súrsýringu (20% HNO₃ + 2% HF í 5 mínútur, síðan skolað vandlega). Fyrir óblandaða saltpéturssýru yfir 70% við hærra hitastig, tilgreinið að birgirinn framkvæmi aðgerðalausn sannprófunarpróf: dýfið dæmigerðum afsláttarmiða í fyrirhugaða saltpéturssýru við vinnsluhita í 24 klst., athugaðu síðan með smásæjum fyrir gryfju. Á meðan á gangsetningu stendur, fyllið kerfið með 20% HNO₃ við 50 gráður og látið hringinn í 2 klukkustundir til að gera alla fleti óvirka og fjarlægja allar leifar af kolefni. Fylgstu með saltpéturssýru litnum; gul aflitun gefur til kynna myndun köfnunarefnisoxíðs vegna kolefnisoxunar, sem gefur til kynna ófullnægjandi hreinsun. Með því að stjórna yfirborði kolefnismengunar sem mikilvæg færibreyta, tryggir verkfræðingur að títan hitari nái fullu passiveringssviði sínu og veitir áreiðanlega þjónustu í mjög oxandi saltpéturssýruumhverfi.