1. Titanyumda Hidrojen Kırılganlığının Mekanizması
Titanyumdaki hidrojen kırılganlığı tipik olarak hidrojen atomlarının metal kafes içine emilmesini içerir. Yeterli konsantrasyonlarda hidrojen, titanyum ile reaksiyona girerek öncelikle tane sınırlarında kırılgan titanyum hidrit (TiH₂) fazları oluşturabilir. Bu hidrürler çatlak başlangıç bölgeleri olarak görev yapar ve özellikle statik veya yavaş yükleme koşulları altında süneklik ve toklukta önemli bir kayba yol açar.
2.Sınıf 2 Duyarlılığı
Hizmette Düşük Duyarlılık: Çoğu standart hizmet ortamında (ortam sıcaklığı, nötr pH,-aşındırıcı olmayan koşullar), Derece 2, gevrekleşmeye neden olacak kadar yeterli hidrojen emmez. Pasif oksit filmi hidrojen girişine karşı bir bariyer görevi görür.
Kırılganlığa Yol Açan Koşullar:
Katodik Yükleme/Dekapaj: En yaygın neden, dekapaj (asit temizleme) veya elektrokaplama/katodik koruma gibi üretim süreçleri sırasında aşırı hidrojen emilimidir. Bu işlemlerden sonra uygun şekilde pişirilmezse, sıkışan hidrojen gevrekleşmeye neden olabilir.
Aşındırıcı Ortamlar: Güçlü indirgeyici asitlerde (örn. sıcak hidroklorik asit) veya koruyucu oksit filminin hasar gördüğü koşullar altında, korozyon reaksiyonları hidrojen üretebilir ve bunların bir kısmı metale girebilir.
Yüksek Sıcaklık/Gerilme: Derece 2, yüksek-mukavemetli alaşımlardan daha az hassas olsa da, yüksek hidrojen içeriği, yüksek gerilim ve yüksek sıcaklığın birleşimi hidrit oluşumunu ve çatlamayı teşvik edebilir.
3.Yüksek-Mukavemetli Alaşımlarla Karşılaştırma
Derece 2'nin duyarlılığı, yüksek-mukavemetli titanyum alaşımlarınınkinden önemli ölçüde düşüktür (örneğin, Ti-6Al-4V). Daha yüksek mukavemetli alaşımlar, hidrojen kırılganlığına çok daha yatkındır çünkü daha yüksek kafes gerilimi, hidrojen girişini ve hidrit çökelmesini kolaylaştırır. Grade 2'nin sünek doğası onu daha bağışlayıcı kılar.
4. Önleme ve Azaltma
Kontrollü İşleme:Hidrojen alımını sınırlamak için asitleme süresi, sıcaklık ve asit konsantrasyonunun sıkı kontrolü.
Fırında-Bakımlar:Emilmiş hidrojenin malzemeden dışarı yayılması için işlem sonrası pişirme (genellikle birkaç saat boyunca 300–450 derecede).
Yüzey Koruması:Oksit filmin bütünlüğünün korunması veya hidrojen girişini önlemek için kaplamaların uygulanması.
ÖzetleGrade 2 normal koşullar altında hidrojen gevrekleşmesine karşı dirençli olsa da, malzemenin yapısına yüksek düzeyde hidrojen katan işlemlere veya ortamlara maruz kalması durumunda meydana gelebilir.
