Conas a Dhéanann Micreastruchtúr (Alfa vs. Alfa-Beta) an fheadáin tíotáiniam cur isteach ar a fhriotaíocht in aghaidh an hidrigin-Cracaireacht Ionduchtaithe i gCóras Cosanta Cathodach?

Maidir leis an innealtóir próisis a dhéileálann le téitheoir tumoideachais tíotáiniam i gcóras cosanta cathodach, mar shampla malartóir teasa uisce farraige, píblínte faoi thalamh nó cealla leictrealaíoch, beidh tionchar ag microstructure an fheadáin tíotáiniam ar an claonadh i leith scoilteadh hidrigine spreagtha (HIC). Tá micreastruchtúr de chéim alfa (dlúth heicseagánach-pacáilte) ag tíotáiniam atá íon ar bhonn tráchtála (Grád 1, 2 nó 3). Tá 6–10% de phas béite ag cóimhiotail alfa-béite (Grád 5, Ti-6Al-4V) (ciúbach coirp-lárnaithe). Tá tuaslagthacht níos airde ag an gcéim béite don hidrigin agus tá idirleathadh hidrigine níos ísle ná an chéim alfa. I gcórais chosanta cathodach ina bhfoirmítear hidrigin ag dromchlaí tíotáiniam, tá friotaíocht i bhfad níos airde ag cóimhiotail alfa-béite in aghaidh HIC toisc gur gaiste hidrigine é an phas béite agus cuireann sé cosc ​​ar chomhchruinnithe ríthábhachtacha hidrigine ag teorainneacha gránach. Léiríonn tástálacha cainníochtúla gur féidir le Grád 5 (alfa-béite) 3-5 huaire níos mó hidrigine ná Grád 2 (alfa) a ionsú sula ndéantar é a bhriseadh faoi na cúinsí cathodacha céanna.

Bunús micreastruchtúrach na friotaíochta in aghaidh hidrigine i gcóimhiotail tíotáiniam
Tá scoilteadh spreagtha hidrigine mar thoradh ar hidrigin adamhach a idirleathadh isteach sa laitís tíotáiniam agus deascadh mar hidríd tíotáiniam brittle (TiHx). Cruthaíonn foirmiú hidríde méadú toirte (thart ar 17%) agus teannas inmheánach as a dtagann scoilteanna. In alfa tíotáiniam (Grád 2) tá idirleathadh na hidrigine láidir (den ord 10 -6 cm 2 / s ag 25 céim ) agus tá teorainn intuaslagthachta na hidrigine roimh an deascadh hidríde íseal (den ord 150 ppmw). Grád 5 Alfa-tá tuaslagthacht hidrigine i bhfad níos airde (suas le 1,000 ppmw) sa chéim béite ag tíotáiniam béite, ach tá idirleathadh níos ísle aige (thart ar 10-8 cm2/s ag 25 céim ). Scaipeann an hidrigin a ionsúitear ag an dromchla tríd an gcéim alfa go dtí go mbuaileann sé le cáithnín béite-chéim. Gabhann agus ionsúnn an cáithnín béite an hidrigin sa chaoi is go gcuirtear cosc ​​air tiúchan criticiúil a bhaint amach ag teorainneacha alfa-ghráin.

Léiríonn tástálacha cainníochtúla tréscaoilte hidrigine faoi choinníollacha luchtaithe cathodach (-1.0 V SCE i 3.5% NaCl) go dtógann tíotáiniam Grád 5 3,000-5,000 uair an chloig nochtadh cathodach leanúnach chun tiúchan hidrigine de 500 ppmw a bhaint amach, agus sroicheann tíotáiniam Grád 2 150 ppmw (riticiúil le haghaidh foirmiú hidríde-000 8 uair an chloig) Tá an t-am scoilteadh thart ar 5-8 huaire níos faide do Ghrád 5 ná do Ghrád 2 faoi choinníollacha cosanta cathodic comhionann.

Éifeachtaí Micreastruchtúr ar Shamhaltú Friotaíocht i gCrapadh Hidrigin
Micreastruchtúr Grád Tíotáiniam Idirleathadh Hidrigineach (cm²/s, 25 céim ) Tiúchan Criticiúil H le haghaidh Scoilteadh (ppmw) Friotaíocht HIC, Am Coibhneasta le Cnagadh (uaireanta) ag -1.0 V SCE
Grád 1 (íon tráchtála) Alfa 1.2 × 10⁻⁶ 120-150 400-700 1.0 × (bunlíne)
Grád 2 (íon go tráchtála) Alfa 1.0×10-6 150–200 500–800 1.2× Grád 3 (glan tráchtála) Alfa 0.9×10-6 150–200 600–900 1.4×
Grád 7 (Ti-0.15Pd) Alfa 1.0x10-6 200-300 800-1,200 1.8×
Grád 5 (Ti-6Al-4V) Alfa-Beta (6–10% béite) 0.5 × 10⁻⁸ (céim béite) 500–1,000 3,000–5,000 6.0× Grád 9 (Ti-3Al-2.5V) × 10 beta-Alfa-Béite 10⁻⁸ 400–800 2,000–4,000 4.0×
Grád 12 (Ti-0.3Mo-0.8Ni) Alfa 0.8×106 250-350 1,000-1,500 2.2×
Treoir maidir le Micristruchtúr a Roghnú le haghaidh Cosanta Cathodach Bunaithe ar Chásanna
Bail agus Déine na Cosanta Cathodach Grád Tíotáiniam Molta (Micristruchtúr) Grád 2 Croí-Réasúnaíocht v. Saol Ionchais (Blianta)
Cosaint cathodach éadrom (féideartha −0.8 V SCE, uisce farraige, teocht an tseomra)Grád 2 (alfa) Bunlíne (5-10 mbliana) Ráta glactha hidrigine íseal. Go leor alfa.
Cosaint measartha cathodach (acmhainneacht -1.0 V SCE, uisce farraige, 50 céim ) Grád 7 (alfa le Pd) 1.5-2 × Grád 2 Pallaidiam Laghdaíonn ionsú hidrigine trí acmhainneacht dromchla a athrú.
Cosaint cathodic thromchúiseach (- féideartha -1.2 V SCE, dípolarú cathodic, 80 céim ) Grád 5 (alfa-béite)4-6 × Grád 2 Beta chéim gaistí hidrigin, a chosc scoilteadh. Tábhachtach le haghaidh fad saoil.
Cosaint cathodach reatha tógtha (cabhail loinge, ardán amach ón gcósta) Grád 5 nó Grád 9 5–8x Grád 2 Alfa-béite ag teastáil. I gceann 1 go 2 bhliain, teipeann ar Ghrád 2 ag HIC.
Anóid íobartach CP (anóidí since nó alúmanaim, poitéinseal -0.9 go -1.0 V)2–3 × Grád 2 Tugann cóimhiotal Pallaidiam cosaint leordhóthanach. Grád 7 (alfa) alfa-béite nach bhfuil ag teastáil.
Cosaint cathodach i seirbhís ghéar (H2S) timpeallacht Grád 5 (tástáil HIC) (alfa-béite)H2S is cúis le bailiú hidrigine. Gach seirbhís ghéar ag teastáil Amháin NACE MR0175 Alfa Deimhnithe-Beta Alloys
Gnéithe Innealtóireachta d'Alfa-Téitheoirí Béite Tíotáiniam
Tá friotaíocht níos fearr ag an 5ú grád (Ti-6Al-4V) in aghaidh scoilteadh hidrigine mar sin féin tá teorainneacha iomadúla aige maidir le feidhmeanna téitheoirí. Tá seoltacht theirmeach de thart ar 6.7 W/m·K ag Grád 5 i gcomparáid le 7.5 W/m·K do Ghrád 2, laghdú 10%, mar sin tá gá le beagán níos mó achar dromchla don chumhacht chéanna. Grád 5 cruach i bhfad níos costasaí (~ 2-3 × Grád 2) agus tá insínteacht níos boichte, a dhéanamh lúbthachta fuar níos deacra. I gcás formhór na n-iarratas ar chosaint cathodic, i gcás nach sáraíonn an acmhainneacht -1.0 V SCE, cuireann Grád 7 (Ti-0.15Pd) comhréiteach cost-éifeachtach ar fáil. Athraíonn an Pallaidiam an poitéinseal dromchla isteach i réigiún ina bhfuil éabhlóid hidrigine faoi chois, ionsú a ísliú gan gá leis an gcéim béite. Le haghaidh cosanta cathodach dian (níos lú ná -1.1 VSCE) nó aon seirbhís ghéar (H₂S i láthair) tá gá le cóimhiotail alfa-béite Grád 5 nó Grád 9.

Conclúid: Cuireann Alpha-Beta Microstructure ar fáil 4-6× Níos mó Friotaíocht HIC
Is fachtóir ríthábhachtach é micreastruchtúr an fheadáin tíotáiniam maidir lena fhriotaíocht in aghaidh scoilteadh hidrigine i gcórais chosanta cathodach. Tá idirleathadh láidir ag alfa-chéim tíotáiniam (Grád 1, 2, 3) maidir le hidrigin agus tuaslagthacht íseal, rud a fhágann go dtáirgtear go tapa hidrídí agus go mbristear ag a bhfuil hidrigine os cionn 150–200 ppmw. Tá cáithníní béite-phasacha ag cóimhiotail alfa-béite (Grád 5, Ti{-6Al-4V) a shealbhaíonn hidrigin ionas nach ndéanann sé carnadh ag teorainneacha gránach. Is féidir leo tiúchan hidrigine de suas le 500-1,000 ppmw a fhulaingt gan scoilteadh. Faoi choinníollacha cosanta cathodic tromchúiseacha (acmhainneacht faoi bhun -1.0 V SCE, teocht iomarcach nó seirbhís ghéar) tá saol seirbhíse Grád 5 4-6 huaire níos mó ná Grád 2. Nuair a shonraítear téitheoir tíotáiniam d'iarratais a dteastaíonn cosaint cathodach orthu, mar shampla córais uisce farraige, trealamh faoi thalamh, nó cealla leictrealaíoch, ag soláthar don soláthraí an poitéinseal catodic ionchais, teocht, agus láithreacht H₂alfabeta a chumasú chun cosc a chur ar an microstructure alfa. teip scoilteadh hidrigine-spreagtha.