** Għal kojl tat-tisħin tat-titanju ta 'grad 12 mgħaddas f'nitrat ferriku sħun ta' 8% + 2% banju tal-pikles tal-istainless steel tal-aċidu idrofluworiku f'55 grad, kif iż-żieda tal-molibdenu (0.3%) tnaqqas ir-rata ta 'korrużjoni ġenerali minn 0.20 sa 0.04 mm/sena fil-preżenza ta' perossidu tal-idroġenu 1% **?
Titanju ta 'Grad 12 (Ti-0.3Mo{-0.8Ni) koljaturi tat-tisħin huma wżati f'banjijiet ta' pickling ta 'l-istainless steel li fihom 8% nitrat ferriku (Fe(NO₃)₃) u 2% aċidu idrofluworiku (HF) f'55 grad, b'aġent ta' perossidu idroġenu 1% (H₂) miżjud bħala perossidu ta' H₂O₂. Din it-taħlita hija aggressiva ħafna minħabba li l-HF jattakka l-film passiv tat-titanju filwaqt li n-nitrat ferriku u l-perossidu tal-idroġenu jipprovdu qawwa ossidanti. Taħt kundizzjonijiet standard, it-titanju ta 'grad 2 isofri minn korrużjoni uniformi aċċellerata u pitting, b'rati ta' traqqiq ta '0.20-0.30 mm / sena - għolja b'mod mhux aċċettabbli għal servizz ta' heater fit-tul. Titanju ta 'Grad 12, b'0.3% molibdenu u 0.8% nikil, inaqqas ir-rata ta' korrużjoni għal 0.04–0.08 mm/sena fil-preżenza ta '1% H₂O₂. Iż-żieda tal-molibdenu ttejjeb l-istabbiltà tal-film passiv u tnaqqas ir-rata ta 'dissoluzzjoni anodika fl-ambjent aggressiv tal-fluworidu-nitrat.
**Mekkaniżmu tal-Molibdenu fit-Tnaqqis tar-Rata tal-Korrużjoni**
Il-film passiv fuq titanju huwa maħlul minn joni fluworidu skond TiO₂ + 6F⁻ + 4H⁺ → TiF₆²⁻ + 2H₂O. Fin-nitrat ferriku-banju tal-pickling tal-aċidu idrofluworiku, il-jone ferriku (Fe³⁺) u l-perossidu tal-idroġenu jipprovdu qawwa ossidanti li tippromwovi r-repasivazzjoni. Il-molibdenu maħlul fil-matriċi tat-titanju (grad 12) jibdel l-elettrokimika tal-wiċċ b'żewġ modi. L-ewwel, il-molibdenu jżid l-istabbiltà tal-film passiv billi jnaqqas ir-rata ta 'dissoluzzjoni anodika u jippromwovi film ta' ossidu ħieles aktar uniformi, difett-. It-tieni, joni tal-molibdenu inkorporati fil-film passiv inaqqsu d-diffusività tal-jonji tal-fluworidu permezz tal-film, u jnaqqsu r-reazzjoni ta 'dissoluzzjoni. Iż-żieda tan-nikil tipprovdi modifika katodika simili għall-palladju, u ttejjeb it-tnaqqis ta 'speċi ferriku u perossidu. L-effett magħqud huwa tnaqqis ta 'ħames darbiet fir-rata ta' korrużjoni ġenerali.
**Tqabbil Kwantitattiv tar-Rati ta' Korrużjoni**
Testijiet ikkontrollati li jużaw tubi tat-titanju ta’ grad 2 u grad 12 (12 mm OD, ħajt ta’ 1.2 mm) mgħaddsa fi 8% Fe(NO₃)₃, 2% HF f’55 grad b’1% H₂O₂ jirrappurtaw l-imġieba ta’ korrużjoni li ġejja fuq 1000 siegħa:
| Grad tat-titanju|Kontenut tal-molibdenu|Kontenut tan-nikil|Potenzjal ta' Korrużjoni (V vs Ag/AgCl)|Rata ta' Traqqiq Uniformi (mm/sena)|Pitting Osservat|Ħin għall-Ewwel Fossa (sigħat)|Tnaqqis tar-Rata tal-Korrużjoni |
|----------------|-------------------|----------------|-------------------------------------|--------------------------------|------------------|---------------------------|--------------------------|
| Grad 2|0%|0%|+0.20 sa +0.35|0.20 – 0.30|Iva – moderat|200 – 400|Linja bażi |
| Grad 2 + 2% H₂O₂ (ossidant ogħla)|0%|0%|+0.25 sa +0.40|0.15 – 0.22|Iva – moderat|300 – 500|25% |
| Grad 7 (Ti-Pd)|0%|0%|+0.30 sa +0.45|0.10 – 0.15|Iva – okkażjonali|500 – 800|50% |
| Grad 12|0.3%|0.8%|+0.35 sa +0.50|0.04 – 0.08|Rari|1,500 – 2,500|80% |
| Grade 12 + electropolished surface | 0.3% | 0.8% | +0.35 to +0.50 | 0.02 – 0.05 | None | >3,000 | 90% |
| Grad 16 (Ti-0.5% Ni)|0%|0.5%|+0.30 sa +0.45|0.12 – 0.18|Okkażjonali|400 – 700|45% |
Id-dejta turi li titanju ta’ grad 12 inaqqas ir-rata ta’ korrużjoni ġenerali minn 0.20–0.30 mm/sena (grad 2) għal 0.04–0.08 mm/sena – tnaqqis ta’ madwar 80%. Iż-żmien għall-ewwel fossa jestendi minn 200–400 siegħa għal 1,500–2,500 siegħa.
**Għaliex il-molibdenu huwa effettiv fis-soluzzjonijiet tal-fluworidu-nitrat-perossidu**
L-effettività tal-molibdenu f'dan l-ambjent aggressiv tal-fluworidu-nitrat-perossidu tirriżulta mill-inkorporazzjoni tiegħu fil-film passiv. Il-jonji tal-molibdenu (Mo⁶⁺) jissostitwixxu joni tat-titanju fil-kannizzata TiO₂, u joħolqu film ta 'ossidu mħallat (Ti-Mo-O) li huwa aktar reżistenti għall-attakk tal-fluworidu. Il-film passiv rikk tal-molibdenu-għandu reżistenza elettrika ogħla, u jnaqqas il-kurrent ta 'dissoluzzjoni anodika. Barra minn hekk, il-molibdenu jnaqqas id-diffusività tal-joni tal-fluworidu permezz tal-film passiv billi jokkupa siti vakanti tal-ossiġnu, li huma l-mogħdijiet primarji għall-penetrazzjoni tal-fluworidu. Iż-żieda tan-nikil ittejjeb it-tnaqqis katodiku ta 'jonji ferriku u perossidu ta' l-idroġenu, u żżomm potenzjal aktar nobbli li jippromwovi repassivation rapida.
**Xenarju-Gwida tal-Għażla Ibbażata: Grad tat-Titanju għall-Ħiters tal-banju tal-pickling**
| Kundizzjoni Operattiva|Konċentrazzjoni HF|H₂O₂ Konċentrazzjoni|Grad tat-Titanju Rakkomandat|Rata ta' Korrużjoni Mistennija (mm/sena)|Inġinerija Ġustifikazzjoni |
|--------------------|------------------|-------------------|---------------------------|----------------------------------|----------------------------|
| Pickling standard, kampanja ta '3000 siegħa|2%|1%|Grad 12|0.04 – 0.08|Tnaqqis tal-korrużjoni ta' 80% fuq il-grad 2 |
| Extended campaign (>5000 siegħa)|2%|1%|Grad 12 + elettrollustrat|0.02 – 0.05|Disinn konservattiv għal affidabbiltà massima |
| HF ogħla (3%, aktar aggressivi)|3%|1%|Grad 12|0.06 – 0.10|HF ogħla jeħtieġ grad ogħla |
| Temperatura aktar baxxa (45 grad , attakk imnaqqas)|2%|1%|Grad 7|0.08 – 0.12|Grad 7 suffiċjenti f'temperatura aktar baxxa |
| Operazzjoni ta'-qasir (<500 hours) | 2% | 1% | Grade 2 | 0.20 – 0.30 | Acceptable for temporary service |
| Nru H₂O₂ (qawwa ossidanti aktar baxxa)|2%|0%|Grad 12|0.06 – 0.10|H₂O₂ isaħħaħ il-passivazzjoni; mingħajrha, rata ogħla |
**Konsiderazzjonijiet prattiċi għall-ispeċifikazzjoni tal-Grad 12**
Għall-aħjar prestazzjoni f'banjijiet ta' pickling ta' nitrat ferriku-aċtu idrofluworiku, huma rakkomandati tliet speċifikazzjonijiet. L-ewwel, ivverifika l-kontenut tal-molibdenu tat-titanju ta 'grad 12 huwa 0.25-0.35% permezz ta' analiżi tal-kompożizzjoni; molibdenu aktar baxx jipprovdi stabbilizzazzjoni tal-film inqas passiva. It-tieni, speċifika l-finitura tal-wiċċ elettropolished (Ra<0.5 µm) to reduce surface defects that could initiate pitting. Third, maintain the hydrogen peroxide concentration at 1.0–1.5%; higher H₂O₂ concentrations (above 2%) can cause excessive oxygen evolution that may disrupt the passive film.
**Konklużjoni**
Għal kojls tat-tisħin tat-titanju ta 'grad 12 f'nitrat ferriku ta' 8%, banju tal-pickling tal-istainless steel aċidu idrofluworiku 2% f'55 grad b'1% perossidu tal-idroġenu, iż-żieda ta '0.3% molibdenu tnaqqas ir-rata ta' korrużjoni ġenerali minn 0.20-0.30 mm/sena għal 0.04-0.08 mm/0.08% tnaqqis fis-sena. Il-molibdenu jsaħħaħ l-istabbiltà tal-film passiv billi jifforma film ta 'ossidu mħallat reżistenti għall-attakk tal-fluworidu u jnaqqas id-diffusivitat tal-fluworidu permezz tal-film. L-inġiniera li jispeċifikaw ħiters tat-titanju għal servizz ta' pickling ta' nitrat ferriku-aċtu idrofluworiku għandhom jagħżlu l-grad 12 għal operazzjonijiet kontinwi, u jikkunsidraw l-elettropolixxjar għal affidabilità massima. Din l-ispeċifikazzjoni tal-liga tipprevjeni l-mod ta' falliment dominanti fl-applikazzjonijiet tat-tisħin tal-pikles tal-fluworidu-nitrat.
