Jak změní objemový zlomek alfa-fáze v dvoufázové-trubce ohřívače z titanové slitiny koeficient difúze vodíku a prahové napětí pro opožděné praskání hydridů?

Chování difúze vodíku ve dvou{0}}fázových titanových slitinách (např. Grade 5, Ti-6Al-4V) je řízeno objemovým podílem alfa-fáze (HCP) a beta fáze (BCC). V beta fázi (struktura BCC) vodík difunduje rychleji než ve fázi alfa. větší objemový podíl alfa-fáze odpovídá nižšímu efektivnímu koeficientu difúze vodíku a většímu prahovému napětí zpožděného hydridového krakování (DHC) . U slitiny třídy 5 (kolem 50 až 60 procent alfa) je difúzní koeficient mírný a prahové napětí pro DHC je 150 až 200 megapascalů.

DHC rezistence vs. kvantitativní alfa-fázový zlomek

Alfa-fázový objemový zlomek (%) Příklad slitiny H Difúzní koeficient (cm2/s, 25 stupňů) DHC Prahové napětí (MPa) 100 Stupeň 2 (komerčně čistý) 2 × 10-10 120–180 70 Stupeň 9 (Ti-3Al-3}–{0} Stupeň {5}–{0} {0}) 5 (Ti-6Al-4V) 8 × 10-10 180–250 30–40 Beta-C (Ti-35V-15Cr) 2 × 10-9 200–280 0 Beta-21S (Ti-15Mo-3Al-3Nb) 5 × {{033}}–35
Vliv frakce alfa-fáze na toleranci vodíku

Frakce alfa (%)|Maximální přípustné H pro<0.1 mm/year Crack Growth (ppm) | Recommended for Sour Service 100 | 150-200 |Marginal 70 200-300 Acceptable
50–60 300–400 30 - 40 400 - 600 Dobré Velmi dobré 0 600-1 000 Vynikající
Inženýrské poradenství

Increasing DHC threshold stress for hydrogen-rich sour service (H2S partial pressure >0,1 bar) Specifikujte dvoufázové slitiny s nižším objemovým podílem fáze alfa (např. Stupeň 5 nebo Beta-C). Technik zvyšuje toleranci vodíku úpravou procenta alfa-fáze.