Hur ändrar kylningshastigheten efter slutglödgning av ett titanvärmarrör (ugnskylning vs. luftkylning) fördelningen av intermetalliska partiklar och motståndet mot gropbildning i 10 % järnklorid?

Storleken och fördelningen av intermetalliska partiklar (mest Ti2Fe i grad 2 titan) styrs av kylningshastigheten efter den slutliga glödgningen. Långsam kylning (ugnssval, 1–5 grader/min) tillåter diffusion av järn och bildning av större, färre Ti2Fe-partiklar. Snabbare kylning (luftkyla, 10-30 grader C/min)=fler och mindre partiklar. Det visade sig att fina väl spridda partiklar sänker gropföroreningskänsligheten i en gropfrätningsmiljö av 10 % järnklorid (FeCl3) vid 50 grader genom att fördela katodströmmen jämnare vilket minimerar bildandet av stora galvaniska par. Ugnskylning ger sämre gropmotstånd än luftkylning.

Kylhastighet mot kvantitativt gropfrätningsmotstånd

Grad 2 Ti, 10 % FeCl3, 50 grader, 100 timmar:

Ugnssval, 1 grad/min. Ti2Fe, partikelstorlek 3-8 µm, avstånd 20-50 µm. 30–80 gropar per cm² groptäthet. Maximalt gropdjup 80 till 150 µm.

Kylning: Luft-kyligt, 10 grader/min. Partikelstorlek: 1-3 um. Avstånd: 10-20 um. Groptäthet från 10 till 30 gropar per cm². Gropdjup från 30 till 80 µm.

Fläktkyl (30 grader /min) Partikelstorlek 0,5-1,5 µm Avstånd 5-10 µm. Groptäthet på 5-15 gropar/cm 2 . Gropdjup på 20-50 µm.

Vattensläckning (100 grader/min): partikelstorlek<0.5 µm spacing <5 µm. Density of pits: 2 to 8 pits/cm2. Depth of pits: 10 to 30 µm.

Påverkan av glödgningstemperatur

Glödgningstemperatur KylhastighetTi2Fe Partikelstorlek (µm)Groptäthet (gropar/cm2)
650 grader Luftkyla 1-2 15-30 700 grad Luftkyla 1-3 10-25 750 grad Luftkyla 2-5 20-40 700 grad Vattensläckning<0.5 5-15 Cooling Rate Selection Guide

Rekommenderad kylhastighet för järnkloridservice Förutspått gropdjup (mm/år) Resonemang
Intermittent ( < 100 timmar / år ) Kylig luft (10 grader / min) OK 0,2–0,4
Kontinuerlig, låg konc. (5 %)0,1-0,3 Bra luftkylning
Konstant, hög koncentration (10%) Fläktkyla/vattensläckning 0,05 – 0,15 Bäst
Any with chloride >10 000 ppm Vattensläckning<0.10 Optimal
Ingenjörsrekommendation.

För titanrör i gropbildningsmiljöer som järnklorid, se till att kylningshastigheten är snabb (fläktkylning eller vattenkylning) efter slutglödgning för att skapa fina, väl-dispergerade Ti2Fe-partiklar. Ingenjören kan reglera kylningshastigheten för förbättrat gropfrätningsmotstånd.