1. Механізм водневого окрихчення титану
Водневе окрихчення в титані зазвичай включає поглинання атомів водню в металеву решітку. У достатніх концентраціях водень може реагувати з титаном з утворенням крихких фаз гідриду титану (TiH₂), головним чином на границях зерен. Ці гідриди діють як місця ініціації тріщин, що призводить до значної втрати пластичності та міцності, особливо в умовах статичного або повільного навантаження.
2. Сприйнятливість 2 ступеня
Низька сприйнятливість під час експлуатації: у більшості стандартних робочих середовищ (температура навколишнього середовища, нейтральний рН, не-корозійні умови) клас 2 не поглинає достатньо водню, щоб викликати крихкість. Його пасивна оксидна плівка діє як бар’єр для проникнення водню.
Умови, що призводять до крихкості:
Катодне заряджання/декапування: найпоширенішою причиною є надмірне поглинання водню під час виробничих процесів, таких як декапування (очищення кислотою) або гальванічне чи катодний захист. Якщо після цих процесів не прожаритися належним чином, захоплений водень може спричинити крихкість.
Корозійне середовище: у сильних відновних кислотах (наприклад, гарячій соляній кислоті) або в умовах, коли захисна оксидна плівка пошкоджена, корозійні реакції можуть утворювати водень, частина якого може потрапляти в метал.
Висока температура/напруга: хоча клас 2 менш чутливий, ніж сплави з вищою-міцністю, поєднання високого вмісту водню, високого напруження та підвищеної температури може сприяти утворенню гідридів і розтріскуванню.
3. Порівняння з високо-сплавами
Сприйнятливість класу 2 значно нижча, ніж у високо-титанових сплавів (наприклад, Ti-6Al-4V). Сплави з вищою міцністю набагато більш схильні до водневої крихкості, оскільки їхня більша напруга решітки сприяє входженню водню та випаданню гідридів. Податливий характер класу 2 робить його більш поблажливим.
4. Запобігання та пом'якшення
Контрольована обробка:Суворий контроль часу травлення, температури та концентрації кислоти для обмеження поглинання водню.
Обробка-випікання:Випікання після -процесу (зазвичай при 300–450 градусах протягом кількох годин) для дифузії поглиненого водню з матеріалу.
Захист поверхні:Збереження цілісності оксидної плівки або нанесення покриттів для запобігання проникненню водню.
Підсумовуючи, хоча клас 2 стійкий до водневої крихкості за звичайних умов, це може виникнути, якщо матеріал піддається впливу процесів або середовищ, які вводять високий рівень водню в його структуру.
