ป้องกันมลพิษในระหว่างกระบวนการขึ้นรูปท่อไทเทเนียม

ไทเทเนียมและโลหะผสมของไทเทเนียมจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนเมื่อได้รับความร้อนในอากาศหรือในบรรยากาศที่มีออกซิเจน เมื่อถูกความร้อนต่ำกว่า 428 องศา จะเกิดฟิล์มป้องกันออกไซด์ เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ความหนาของฟิล์มออกไซด์ก็จะเพิ่มขึ้น เมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 538 องศา ฟิล์มออกไซด์จะเริ่มสูญเสียประสิทธิภาพในการป้องกัน ออกซิเจนแพร่กระจายผ่านฟิล์มเข้าสู่ภายในของโลหะ ทำให้เกิดก๊าซออกมาอย่างเห็นได้ชัด ชั้น. หากอุณหภูมิสูงกว่า 815 องศา ชั้นของสเกลออกไซด์ที่หลวมจะเกิดขึ้นบนพื้นผิวของโลหะผสมไทเทเนียม

ปฏิกิริยาระหว่างไฮโดรเจนและโลหะผสมไทเทเนียมสัมพันธ์กับอุณหภูมิและเวลาในการให้ความร้อน เมื่ออุณหภูมิต่ำกว่า 427 องศา หากมีฟิล์มออกไซด์บนพื้นผิวของโลหะผสมก็สามารถป้องกันการสูดดมไฮโดรเจนได้ เมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 427 องศา ไฮโดรเจนจะเริ่มเจาะชั้นออกไซด์และเข้าสู่โครงสร้างโลหะผสมด้านใน ขอบเขตของผลกระทบของการสูดดมไฮโดรเจนต่อคุณสมบัติของโลหะผสมไทเทเนียมก็เกี่ยวข้องโดยตรงกับสถานะโครงสร้างของโลหะผสมเช่นกัน เนื่องจากความสามารถในการละลายของอะตอมไฮโดรเจนในเฟสนั้นมากกว่าในเฟสมาก ปริมาณและรูปร่างของเฟสของโลหะผสมจึงเป็นตัวกำหนดการปนเปื้อนของไฮโดรเจน หนึ่งในปัจจัยหลัก

เพื่อป้องกันไม่ให้โลหะผสมไททาเนียมออกซิไดซ์ การดูดซับไฮโดรเจน และการปนเปื้อนของธาตุอื่นๆ ในระหว่างการขึ้นรูปซูเปอร์พลาสติก จำเป็นต้องมีมาตรการทางเทคนิคเพื่อให้แน่ใจว่าชิ้นส่วนโลหะผสมไทเทเนียมที่ขึ้นรูปแล้วจะมีสมรรถนะที่ยอดเยี่ยม

ในปัจจุบัน มาตรการหลักได้แก่: การป้องกันการเคลือบ การทำความร้อนแบบสุญญากาศ และการป้องกันก๊าซเฉื่อย (อาร์กอน)

1. วิธีการป้องกันการเคลือบผิว

หลังจากทำความสะอาดพื้นผิวของช่องว่างที่เกิดขึ้นแล้ว จะมีการเคลือบป้องกันที่มีความหนาจำนวนหนึ่ง หลังจากถอดชิ้นส่วนออกแล้ว การเคลือบจะถูกเอาออกโดยการล้างด้วยด่าง การดอง หรือการเป่าด้วยทราย

สารเคลือบควรมีคุณสมบัติหลักดังต่อไปนี้:

ก. ทนต่ออุณหภูมิสูง สามารถใช้งานได้ที่อุณหภูมิสูงถึง 750-1050 องศา ;

ข. ควรมีผลการหล่อลื่นบางอย่างเพื่อป้องกันไม่ให้ช่องว่างเกิดรอยขีดข่วนระหว่างการขึ้นรูป

ค. สารเคลือบสามารถยึดติดกับพื้นผิวของชิ้นงานได้อย่างแน่นหนาที่อุณหภูมิการทำงาน

ง. ถอดออกง่ายหลังทำความร้อน

จ. ไม่มีสารที่เป็นอันตราย ไม่มีมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม และไม่เป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์

2. การขึ้นรูปสุญญากาศ

สำหรับไททาเนียมอัลลอยด์ชนิดที่มีความหนาของผนังบาง ต้องการความสว่างของพื้นผิวสูง และไวต่อการเปราะของไฮโดรเจนสูง การขึ้นรูปสุญญากาศถือเป็นวิธีที่ดีที่สุด

การขึ้นรูปสุญญากาศไม่จำเป็นต้องมีอุปกรณ์ทำความร้อนแบบสุญญากาศราคาแพงเสมอไป ตราบใดที่มีการสร้างพื้นที่ปิดผนึกระหว่างช่องว่างและโพรงด้านบนและด้านล่างของแม่พิมพ์ หน่วยสูญญากาศจะถูกนำมาใช้เพื่อค่อยๆ ไล่อากาศในช่องด้านบนและด้านล่างในระหว่างกระบวนการให้ความร้อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงระยะเวลาที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 400 องศา ที่อุณหภูมิการขึ้นรูป จะต้องรักษาระดับการสัมผัสระหว่างโพรงด้านบนและด้านล่างของแม่พิมพ์ เพื่อให้ได้ระดับสุญญากาศที่ 10^(-3) Torr หรือสูงกว่า วัตถุประสงค์ในการขึ้นรูปสามารถทำได้โดยการเปลี่ยนท่อ วาล์วระหว่างการขึ้นรูปและเติมก๊าซอาร์กอน วิธีนี้ใช้ในการขึ้นรูปแผ่นลูกฟูกฟอยล์ไทเทเนียมและได้ผลลัพธ์ที่น่าพึงพอใจ เมื่อควบคุมระดับสุญญากาศที่ 10^(-3)Torr ปริมาณไฮโดรเจนจะต่ำกว่าข้อกำหนดมาตรฐาน เมื่อระดับสุญญากาศถึง 10^(-5)Torr สามารถรับชิ้นส่วนที่มีพื้นผิวสว่างได้