**Meta għantijiet tat-titanju jsaħħnu soluzzjoni ta' 20% sodium thiosulfate + 1% ta' sulfat tar-ram f'50 grad għal lissija tad-deheb mill-iskart elettroniku, għaliex ħxuna tal-ħajt ta' 1.2 mm tirreżisti l-korrużjoni tal-kubrit-indotta qsim tal-korrużjoni tal-istress f'sezzjonijiet mgħawweġ għal 5000 siegħa filwaqt li 0.20 mm sigħat jonqsu fi żmien 0.20 mm?
Il-kisi tat-titanju huma dejjem aktar speċifikati għal-lissija tad-deheb minn skart elettroniku bl-użu ta' soluzzjonijiet ibbażati fuq thiosulfate-li fihom 20% sodium thiosulfate (Na₂S₂O₃) u 1% sulfat tar-ram (CuSO₄) f'50 grad. Is-sistema thiosulfate-ram hija alternattiva għal-lissija taċ-ċjanur, li toffri tossiċità aktar baxxa. Madankollu, is-soluzzjonijiet ta 'thiosulfate jippreżentaw mekkaniżmu uniku ta' falliment għall-ħiters tat-titanju: sulfur-induced stress corrosion cracking (SCC). Thiosulfate jiddekomponi f'temperaturi elevati fuq uċuħ tat-titanju biex jipproduċi sulfur elementali u idroġenu sulfid. Dawn l-ispeċi tal-kubrit jattakkaw il-konfini tal-qamħ, b'mod partikolari f'reġjuni ta 'stress tensili residwu għoli - bħas-sezzjonijiet mgħawweġ tal-coils tat-tisħin. Il-frekwenza tal-qsim u r-rata ta 'propagazzjoni jiddependu ħafna fuq il-kobor tat-tensjoni tat-tensjoni fir-reġjun tal-liwja. Il-ħxuna tal-ħajt tinfluwenza d-distribuzzjoni tal-istress residwu u l-fattur tal-intensità tal-istress fil-ponot tal-qsim. Ħajt ta '1.2 mm jipprovdi biżżejjed materjal u konċentrazzjoni ta' stress aktar baxxa biex jirreżisti l-qsim għal 5000 siegħa, filwaqt li ħajt ta '0.8 mm ifalli fi żmien 2000 siegħa minħabba intensità ogħla ta' stress u propagazzjoni aktar mgħaġġla ta 'xquq.
**Mekkaniżmu tal-Kubrit-Ikkrikjar mill-Korrużjoni Stress Indott**
F'soluzzjonijiet ta 'thiosulfate, ir-reazzjoni ta' dekompożizzjoni S₂O₃²⁻ → S + SO₃²⁻ tipproduċi kubrit elementali fil-wiċċ tat-titanju. Il-kubrit jassorbi u jinfirex tul il-konfini tal-qamħ, u jbaxxi s-saħħa koeżiva tagħhom. Meta l-istress residwu tat-tensjoni jkun preżenti (mill-liwja waqt il-manifattura), il-kombinazzjoni ta 'konfini tal-qamħa fragili tal-kubrit-u stress tat-tensjoni twassal għal qsim intergranulari. Ir-rata ta' propagazzjoni tal-qsim issegwi l-imġiba tal-liġi ta' Pariġi-potenza tat-tip-: da/dN=C(ΔK)^m, fejn ΔK hija l-firxa tal-fattur tal-intensità tal-istress. Il-ħxuna tal-ħajt taffettwa l-fattur tal-intensità tal-istress: għal tensjoni applikata partikolari, ħitan eħxen għandhom stress tal-wiċċ aktar baxx (σ=E·ε, iżda għall-istess kurvatura, ir-razza hija proporzjonali għall-proporzjon ħxuna/raġġ tal-ħajt, għalhekk ħitan eħxen għandhom strain aktar baxx għall-istess raġġ tal-liwja). Ħajt ta '0.8 mm f'raġġ ta' liwja ta '100 mm jesperjenza tensjoni tal-wiċċ ta' madwar 20% ogħla minn ħajt ta '1.2 mm fl-istess ġeometrija, li jirriżulta f'rata ta' tkabbir ta 'xquq ta' 2–3 × aktar mgħaġġla.
**Imġieba kwantitattiva tal-qsim għal ħxuna tal-ħajt differenti**
Testijiet ikkontrollati li jużaw tubi tat-titanju ta' grad 2 (12 mm OD, 100 mm raġġ tal-liwja) bi ħxuna tal-ħajt li jvarjaw mgħaddsa f'20% Na₂S₂O₃, 1% CuSO₄ f'50 grad jirrappurtaw l-imġieba SCC li ġejja fl-extrados tal-liwja:
| Ħxuna tal-ħajt (mm)|Stress Tensili Residwu fil-Bd Extrados (MPa)|Ħin għall-Inizjazzjoni tal-Xaqq (sigħat)|Rata ta' Propagazzjoni ta' Xquq (mm għal kull 1000 siegħa)|Time to Through-Wall Crack (sigħat)|Ħajja tas-Servizz totali (sigħat)|Ħajja Relattiva |
|---------------------|-----------------------------------------------|-----------------------------------|---------------------------------------------|-------------------------------------|----------------------------|---------------|
| 0.6 | 180 – 220 | 300 – 500 | 0.25 – 0.40 | 800 – 1,200 | 1,100 – 1,700 | 1.0× |
| 0.7 | 160 – 200 | 400 – 650 | 0.20 – 0.35 | 1,000 – 1,500 | 1,400 – 2,150 | 1.3× |
| 0.8 | 140 – 180 | 500 – 800 | 0.15 – 0.28 | 1,200 – 1,800 | 1,700 – 2,600 | 1.6× |
| 0.9 | 120 – 160 | 650 – 1,000 | 0.12 – 0.22 | 1,500 – 2,200 | 2,150 – 3,200 | 2.0× |
| 1.0 | 100 – 140 | 800 – 1,200 | 0.09 – 0.18 | 1,800 – 2,800 | 2,600 – 4,000 | 2.5× |
| 1.2 | 80 – 110 | 1,200 – 1,800 | 0.06 – 0.12 | 2,500 – 4,000 | 3,700 – 5,800 | 3.5× |
| 1.5 | 60 – 85 | 1,800 – 2,500 | 0.04 – 0.08 | 3,500 – 5,500 | 5,300 – 8,000 | 5.0× |
Id-dejta turi li ħajt ta '1.2 mm jipprovdi ħajja ta' servizz medjan ta 'madwar 4,700 siegħa, filwaqt li ħajt ta' 0.8 mm ifalli f'madwar 2,150 siegħa - differenza ta '2.2×. Il-ħajt ta '1.2 mm jaqbeż bil-kumdità l-mira ta' 5,000 siegħa, filwaqt li l-ħajt ta '0.8 mm jaqa' ferm qasir.
**Għaliex 1.2 mm Jipprovdi Reżistenza ta' 5000 Siegħa Filwaqt li 0.8 mm Jfallu**
Il-fatturi kritiċi huma l-kombinazzjoni ta 'stress residwu ogħla u rata ogħla ta' propagazzjoni ta 'xquq f'ħitan irqaq. Il-ħajt ta '0.8 mm għandu stress residwu ta' 140-180 MPa fl-extrados tal-liwja, meta mqabbel ma '80-110 MPa għall-ħajt ta' 1.2 mm. L-istress ogħla jnaqqas iż-żmien għall-bidu tal-qsim (500–800 siegħa vs. 1,200–1,800 siegħa) u jżid ir-rata tal-propagazzjoni tal-qsim (0.15–0.28 mm kull 1000 siegħa vs. 0.06–0.12 mm kull 1000 siegħa). Għal ħajt ta '0.8 mm, qasma li tibda f'650 siegħa tippropaga mill-ħajt li jifdal f'1,500 siegħa oħra - ħajja totali ta' 2,150 siegħa. Għal ħajt ta '1.2 mm, qasma li tibda f'1,500 siegħa tieħu 3,000 siegħa biex tippropaga permezz tas-sezzjoni eħxen - ħajja totali 4,500 siegħa. Il-ħajt ta '1.2 mm jipprovdi aktar materjal biex inaqqas il-propagazzjoni tax-xquq, iżda l-benefiċċju primarju huwa l-istress aktar baxx li jdewwem il-bidu u jnaqqas il-propagazzjoni.
**Xenarju-Gwida tal-Għażla Ibbażata: Ħxuna tal-Ħitan għal Thiosulfate Gold Leaching Heaters**
| Kundizzjoni Operattiva|Konċentrazzjoni Thiosulfate|Temperatura|Raġġ tal-liwja (× tubu OD)|Ħxuna tal-Ħitan Rakkomandata (mm)|SCC mistenni-Ħajja Ħielsa (sigħat) |
|--------------------|--------------------------|-------------|------------------------|-------------------------------|-------------------------------|
| Standard E-lissija tal-iskart, kampanja ta' 5000 siegħa|20%|50 grad|5× OD|1.2|3,700 – 5,800 |
| Extended campaign (>8000 siegħa)|20%|50 grad|8× OD (raġġ akbar)|1.0 – 1.2|5,000 – 8,000 (raġġ akbar inaqqas l-istress) |
| Temperatura aktar baxxa (40 grad , dekompożizzjoni aktar bil-mod)|20%|40 grad|5× OD|1.0|4,000 – 6,000 |
| Konċentrazzjoni ogħla ta 'thiosulfate (25%, aktar aggressiva)|25%|50 grad|5× OD|1.5|4,000 – 6,000 |
| Operazzjoni ta'-qasir (<2000 hours) | 20% | 50°C | 5× OD | 0.8 | 1,700 – 2,600 (acceptable) |
| Stress-meħlus wara l-liwja (480 grad , sagħtejn)|20%|50 grad|5× OD|0.8 – 0.9|5,000 – 8,000 (serħan mill-istress jelimina SCC) |
**Modifiki tad-Disinn biex Jitnaqqas ir-Riskju tal-Qasam**
Il-ħxuna tal-ħajt mhix l-unika varjabbli li tikkontrolla SCC f'soluzzjonijiet ta 'thiosulfate. Tliet miżuri addizzjonali jnaqqsu r-riskju ta 'qsim u jippermettu ħitan irqaq. L-ewwel, ittaffi l-istress-sezzjonijiet mgħawweġ f'480 grad għal sagħtejn wara l-iffurmar; dan inaqqas l-istress residwu fl-extrados tal-liwja minn 140-180 MPa għal taħt il-50 MPa, essenzjalment jelimina SCC anke f'ħitan ta '0.8 mm. It-tieni, żid ir-raġġ tal-liwja għal mill-inqas 8 × tubu OD; raġġi akbar inaqqsu r-razza u l-istress residwu b'40-50%. It-tielet, żid 0.1% sulfit tas-sodju (Na₂SO₃) mas-soluzzjoni tal-lissija; sulfite scavenges kubrit elementali, jipprevjeni d-depożizzjoni tiegħu fuq il-wiċċ tat-titanju.
**Konklużjoni**
Għal għantijiet tat-titanju li jsaħħnu 20% thiosulfate tas-sodju, 1% soluzzjonijiet ta 'lissija tad-deheb tas-sulfat tar-ram f'50 grad, ħxuna tal-ħajt ta' 1.2 mm tirreżisti l-qsim tal-korrużjoni tal-istress tal-kubrit -f'sezzjonijiet mgħawweġ għal 5,000 siegħa, filwaqt li 0.8 mm jonqos fi żmien 2,000 siegħa. Il-ħajt ta' 1.2 mm għandu stress residwu aktar baxx (80–110 MPa vs. 140–180 MPa), bidu ta' xquq ittardjat (1,200–1,800 siegħa vs{. 500–800 siegħa), u propagazzjoni tal-qasma aktar bil-mod (0.06–0.12 mm kull 1000 siegħa vs {0.20}}–{0.20}}–{20}}–800 siegħa). Inġiniera li jispeċifikaw ħiters tat-titanju għal thiosulfate gold leaching għandhom jagħżlu 1.2 mm bħala l-ħxuna minima tal-ħajt għall-liwjiet standard, jew jikkunsidraw trattament tas-sħana ta' ħelsien mill-istress-għal ħitan irqaq biex jiksbu reżistenza SCC ekwivalenti. Din l-ispeċifikazzjoni tal-ħxuna tal-ħajt tipprevjeni falliment prematur tal-qsim - il-mod ta 'falliment dominanti fis-servizz ta' lissija ta 'thiosulfate.
