1.티타늄의 수소 취화 메커니즘
티타늄의 수소 취성은 일반적으로 수소 원자가 금속 격자로 흡수되는 것과 관련됩니다. 충분한 농도에서 수소는 티타늄과 반응하여 주로 결정립 경계에서 부서지기 쉬운 티타늄 수소화물(TiH2) 상을 형성할 수 있습니다. 이러한 수소화물은 균열 시작 지점으로 작용하여 특히 정적 또는 느린 하중 조건에서 연성 및 인성이 크게 손실됩니다.
2.2급 감수성
낮은 사용 민감도: 대부분의 표준 사용 환경(주위 온도, 중성 pH, 비{0}}부식성 조건)에서 2등급은 취성을 유발할 만큼 충분한 수소를 흡수하지 않습니다. 수동 산화막은 수소 유입에 대한 장벽 역할을 합니다.
취화로 이어지는 조건:
음극 충전/산세척: 가장 일반적인 원인은 산세척(산 세척) 또는 전기도금/음극 보호와 같은 제조 공정 중 과도한 수소 흡수입니다. 이러한 공정 후에 적절하게 구워지지 않으면 갇힌 수소로 인해 취성이 발생할 수 있습니다.
부식성 환경: 강한 환원성 산(예: 뜨거운 염산) 또는 보호 산화막이 손상된 조건에서 부식 반응으로 인해 수소가 생성될 수 있으며, 그 중 일부는 금속에 들어갈 수 있습니다.
고온/응력: 2등급은 고강도 합금보다 덜 민감하지만, 높은 수소 함량, 높은 응력 및 고온의 조합으로 인해 수소화물 형성 및 균열이 촉진될 수 있습니다.
3.고강도 합금과의 비교
2등급의 민감성은 고강도 티타늄 합금(예: Ti{7}}6Al-4V)의 민감도보다 훨씬 낮습니다. 고강도 합금은 격자 응력이 높을수록 수소 진입과 수소화물 침전이 촉진되기 때문에 수소 취성이 발생하기 훨씬 더 쉽습니다. 2등급의 연성 특성으로 인해 더욱 관용적입니다.
4. 예방 및 완화
통제된 처리:산세척 시간, 온도, 산 농도를 엄격하게 제어하여 수소 흡수를 제한합니다.
베이킹-처리:흡수된 수소를 재료 밖으로 확산시키기 위해 후{0}}공정 베이킹(일반적으로 몇 시간 동안 300~450도에서).
표면 보호:산화막의 무결성을 유지하거나 수소 유입을 방지하기 위해 코팅을 적용합니다.
요약하면2등급은 정상적인 조건에서 수소 취성에 대한 저항력이 있지만, 재료가 구조에 높은 수준의 수소를 도입하는 공정이나 환경에 노출되면 발생할 수 있습니다.
