ٹائٹینیم گریڈ 4 اور گریڈ 2 کے مابین سنکنرن مزاحمت کا موازنہ
ٹائٹینیم گریڈ 2 (تجارتی طور پر خالص ٹائٹینیم ، سی پی ٹی آئی گریڈ 2) اور ٹائٹینیم گریڈ 4 (سی پی ٹی آئی گریڈ 4) دونوں بڑے پیمانے پر غیر ملازمین ٹائٹینیم گریڈ ہیں ، لیکن ان کی سنکنرن مزاحمت ناپاک مواد ، آکسیجن کی سطح اور ماحولیاتی قابلیت کی وجہ سے لطیف ابھی تک اہم طریقوں سے مختلف ہے ، جو ان کے الیکٹرو کیمیکل استحکام کو متاثر کرتی ہے۔ ذیل میں ان کی سنکنرن کی کارکردگی کا تفصیلی تجزیہ کیا گیا ہے:
1. تجارتی طور پر خالص ٹائٹینیم کا بنیادی سنکنرن طریقہ کار
تمام تجارتی طور پر خالص ٹائٹینیم گریڈ ایک پر انحصار کرتے ہیںبے ساختہ ، گھنے ، اور خود - شفا بخش ٹائٹینیم ڈائی آکسائیڈ (TIO₂) غیر فعال فلمسنکنرن کے تحفظ کے لئے۔ یہ آکسائڈ پرت غیر - غیر محفوظ ، کیمیائی طور پر جڑ ہے ، اور جب آکسائڈائزنگ ماحول میں نقصان پہنچا ہے تو وہ خود کو تیزی سے مرمت کرسکتا ہے ، جس سے زیادہ تر صنعتی اور قدرتی میڈیا میں ٹائٹینیم کی غیر معمولی سنکنرن مزاحمت کا بنیادی حصہ بنتا ہے۔ گریڈ 2 اور گریڈ 4 کے درمیان فرق اس غیر فعال فلم کے استحکام اور مادی مائکرو اسٹرکچرل سالمیت پر بیچوالا عناصر (آکسیجن ، نائٹروجن ، کاربن ، ہائیڈروجن) کے اثرات سے ہے۔
2. عام ماحول میں سنکنرن مزاحمت
(1) عام آکسائڈائزنگ اور غیر جانبدار میڈیا
آکسائڈائزنگ ایسڈ (جیسے ، کمزور نائٹرک ایسڈ ، کرومک ایسڈ) ، غیر جانبدار الیکٹرولائٹس (جیسے سمندری پانی ، میٹھا پانی) ، اور ماحولیاتی حالات ، اور ماحولیاتی حالات میں ،گریڈ 2 اور گریڈ 4 دونوں بہترین سنکنرن مزاحمت کی نمائش کرتے ہیں، محیط درجہ حرارت پر عام طور پر 0.025 ملی میٹر/سال (1 MPY) سے کم سنکنرن کی شرح کے ساتھ۔ ان کی غیر فعال فلمیں ان ماحول میں مستحکم رہتی ہیں ، اور نہ ہی کسی بھی گریڈ میں عام آپریٹنگ حالات میں اہم پِٹنگ ، کریوس سنکنرن ، یا عام سنکنرن کو ظاہر ہوتا ہے۔
ہلکا سا فرق آکسائڈ فلم کی کثافت میں ہے: گریڈ 4 میں آکسیجن کا زیادہ مواد ہوتا ہے (0.18–0.25 wt ٪ بمقابلہ . 0.12 - گریڈ 2 کے لئے 0.18 wt ٪)۔ اعلی آکسیجن کی حراستی ٹیو پرت کی کمپیکٹ پن میں اضافہ کرتی ہے ، جس سے گریڈ 4 کی غیر فعال فلم معمولی میکانکی رگڑنے یا کمزور جارحانہ آکسائڈائزنگ میڈیا (جیسے ٹریس کلورائد آئنوں کے ساتھ نائٹرک ایسڈ کو کمزور) کے لئے معمولی زیادہ مزاحم بناتی ہے۔ تاہم ، زیادہ تر معیاری ایپلی کیشنز میں یہ فائدہ نہ ہونے کے برابر ہے۔
(2) تیزاب کے ماحول کو کم کرنا
تیزابوں کو کم کرنے میں (جیسے ، ہائیڈروکلورک ایسڈ ، سلفورک ایسڈ ، فاسفورک ایسڈ) جہاں غیر فعال فلم خرابی کا شکار ہے (Tio₂ استحکام کو برقرار رکھنے کے لئے کافی آکسائڈائزنگ ایجنٹوں کی کمی کی وجہ سے) ،گریڈ 2 سنکنرن مزاحمت میں گریڈ 4 کو بہتر بناتا ہے. گریڈ 2 (خاص طور پر آکسیجن اور نائٹروجن) میں کم انٹراسٹل ناپائیداری کا مواد ٹائٹینیم میٹرکس میں جعلی مسخ کو کم کرتا ہے ، جس کے نتیجے میں غیر - آکسائڈک تیزابیت کی حالتوں میں بہتر الیکٹرو کیمیکل استحکام ہوتا ہے۔
مثال کے طور پر ، 25 ڈگری پر 5 ٪ ایچ سی ایل میں ، گریڈ 2 میں تقریبا 0.0 0.05 ملی میٹر/سال کی سنکنرن کی شرح ہوتی ہے ، جبکہ گریڈ 4 کی شرح 0.08–0.10 ملی میٹر/سال تک بڑھ جاتی ہے۔ کمرے کے درجہ حرارت پر 10 ٪ H₂SO₄ میں ، گریڈ 2 کم سے کم سنکنرن کے ساتھ گزر جاتا ہے ، جبکہ گریڈ 4 میں توسیع کی نمائش کے دوران دکھائی دینے والی سطح کی رنگت کے ساتھ معمولی عام سنکنرن کا سامنا کرنا پڑ سکتا ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ گریڈ 4 میں اعلی بیچوالا عناصر ماحول کو کم کرنے میں ہائیڈروجن ارتقاء اور میٹرکس تحلیل کو تیز کرتے ہوئے ، مواد کی الیکٹرو کیمیکل رد عمل کو بڑھاتے ہیں۔
(3) کلورائد - ماحول پر مشتمل (پیٹنگ اور کریوائس سنکنرن)
کلورائد - بھرپور میڈیا (جیسے ، سمندری پانی ، نمکین پانی ، اعلی کلاٹ کے ساتھ صنعتی بہاؤ) میں ، پیٹنگ اور کریوس سنکنرن ٹائٹینیم کے لئے کلیدی ناکامی کے طریقے ہیں۔گریڈ 2 میں گریڈ 4 کے مقابلے میں مقامی طور پر سنکنرن کے لئے معمولی بہتر مزاحمت ہےاعلی - درجہ حرارت میں ، اعلی - کلورائد ماحول۔
اہم پیٹنگ درجہ حرارت (سی پی ٹی) اور کریوس درجہ حرارت (سی سی ٹی) یہاں کلیدی پیمائش ہیں۔
گریڈ 2 میں 3.5 ٪ NACL حل میں ~ 80–85 ڈگری کا CCT ہے ، جبکہ گریڈ 4 کا سی سی ٹی ~ 75–80 ڈگری ہے۔
ماحولیاتی دباؤ میں 10 ٪ NACL میں ، گریڈ 2 کا سی پی ٹی 100 ڈگری سے تجاوز کرتا ہے ، جبکہ گریڈ 4 کا سی پی ٹی 95 ڈگری کے آس پاس ہے۔
گریڈ 4 میں آکسیجن کے اعلی مواد سے مائکرو اسٹرکچرل نقائص (جیسے ، سندچیوتی ، بیچوالا کلسٹرز) کی تعداد میں اضافہ ہوتا ہے ، جو غیر فعال فلم کو کلورائد آئنوں کے ذریعہ مقامی طور پر نقصان پہنچانے کے لئے ابتدائی سائٹوں کے طور پر کام کرتے ہیں۔ تاہم ، دونوں درجات کلورائد کے ماحول میں اب بھی بہت زیادہ سٹینلیس اسٹیلز - ان کی مقامی سنکنرن مزاحمت 80 ڈگری سے کم درجہ حرارت پر سمندری ، آئل فیلڈ ، اور کیمیائی پروسیسنگ ایپلی کیشنز کے لئے بہترین ہیں۔
(4) اعلی - درجہ حرارت اور اعلی - دباؤ کے ماحول
آکسائڈائزنگ یا غیر جانبدار میڈیا (جیسے ، اعلی - دباؤ بھاپ ، گرم نائٹرک ایسڈ) کے ساتھ بلند - درجہ حرارت کے ماحول (150–300 ڈگری) میں ،گریڈ 4 گریڈ 2 کے لئے اعلی سنکنرن مزاحمت کو ظاہر کرتا ہے. گریڈ 4 میں آکسیجن کا اعلی مواد TIO₂ غیر فعال فلم کے تھرمل استحکام کو بڑھاتا ہے ، جس سے فلم کریکنگ کو روکتا ہے یا تھرمل سائیکلنگ یا اعلی - دباؤ کی شرائط کے تحت پھیلنے سے روکتا ہے۔ مثال کے طور پر ، 200 ڈگری میں ، 98 ٪ مرکوز نائٹرک ایسڈ (جوہری ری پروسیسنگ میں ایک عام ذریعہ) ، گریڈ 4 سنکنرن کی شرح کو برقرار رکھتا ہے<0.01 mm/year, while Grade 2 may experience slight film thickening and a marginally higher corrosion rate (~0.015 mm/year) over long-term exposure. Additionally, Grade 4's better creep resistance at high temperatures reduces stress-corrosion cracking (SCC) risk in corrosive, high-stress environments, whereas Grade 2 is more prone to SCC under combined high temperature, corrosion, and tensile stress.
3. خصوصی سنکنرن کے منظرنامے
(1) ہائیڈروجن امبرٹ لیلمنٹ مزاحمت
ہائیڈروجن {{0} in میں ماحول (جیسے ، کیتھڈک پروٹیکشن سسٹم ، اعلی - درجہ حرارت کا پانی ، تیزابیت کو کم کرنا) ، ٹائٹینیم ہائیڈروجن جذب کرتا ہے ، جس کی وجہ سے گلے ملتے ہیں۔گریڈ 2 میں گریڈ 4 سے بہتر ہائیڈروجن ایمبریٹلمنٹ مزاحمت ہےکیونکہ اس کا نچلا بیچوالا مواد میٹرکس میں ہائیڈروجن بازی کی شرح کو کم کرتا ہے۔ گریڈ 4 کا ڈینسر جالی (اعلی آکسیجن کی وجہ سے) تیز ہائیڈروجن انگیس کی اجازت دیتا ہے ، جس سے لمبے - اصطلاح میں ہائیڈروجن - بے نقاب حالات میں ہائیڈرائڈ کی تشکیل اور ٹوٹنے والے فریکچر کا خطرہ بڑھ جاتا ہے۔
(2) الکلائن ماحول
In strong alkaline media (e.g., NaOH, KOH solutions), both grades display good corrosion resistance, as the TiO₂ film reacts to form soluble titanates only at very high concentrations (>50% NaOH) and temperatures (>100 ڈگری)۔ اس طرح کے انتہائی الکلائن حالات میں ،گریڈ 2 میں قدرے کم سنکنرن کی شرح ہےگریڈ 4 کے مقابلے میں ، لیکن فرق کم سے کم ہے اور شاذ و نادر ہی عملی ایپلی کیشنز پر اثر انداز ہوتا ہے۔
4. سنکنرن کی کارکردگی کی تجارت کا خلاصہ - آفس
| سنکنرن ماحول | گریڈ 2 فائدہ | گریڈ 4 فائدہ |
|---|---|---|
| تیزاب (HCl ، H₂so₄) کو کم کرنا | کم عمومی سنکنرن کی شرح ، بہتر استحکام | کوئی نہیں |
| کلورائد میڈیا (مقامی سنکنرن) | اعلی سی سی ٹی/سی پی ٹی ، پیٹنگ/کریوائس کا خطرہ کم ہے | کوئی نہیں |
| ہائیڈروجن - ماحول پر مشتمل ہے | نچلے ہائیڈروجن بازی ، بہتر املاک مزاحمت | کوئی نہیں |
| اعلی - درجہ حرارت آکسائڈائزنگ میڈیا (گرم نائٹرک ایسڈ ، بھاپ) | کوئی نہیں | زیادہ مستحکم غیر فعال فلم ، لوئر کریپ - سنکنرن کا خطرہ |
| عام محیط/غیر جانبدار میڈیا | گریڈ 4 کے برابر | گریڈ 2 کے برابر |
آخر میں ، گریڈ 2 تیزابیت کو کم کرنے میں درخواستوں کے لئے ترجیحی انتخاب ہے ، کلورائد {{1} strict سخت مقامی سنکنرن کی ضروریات کے ساتھ بھرپور ماحول ، اور ہائیڈروجن - بے نقاب منظرنامے۔ گریڈ 4 اعلی - درجہ حرارت آکسائڈائزنگ یا اعلی - تناؤ سنکنرن ماحول کے لئے زیادہ موزوں ہے ، جہاں اس کی حرارتی طور پر مستحکم غیر فعال فلم اور بہتر میکانکی طاقت (قابل قبول سنکنرن مزاحمت کے ساتھ جوڑا) بہتر کارکردگی کا ایک بہتر توازن فراہم کرتا ہے۔
