خالص ٹائٹینیم کی آکسیکرن مزاحمت کب کم ہوتی ہے؟

تنقیدی دہلیز سے آگے بلند درجہ حرارت

خالص ٹائٹینیم 400 ڈگری سے کم درجہ حرارت پر اچھ axid ی آکسیکرن مزاحمت کی نمائش کرتا ہے ، کیونکہ سطح کی TIO₂ فلم گھنے اور قابل عمل رہتی ہے ، جس سے مؤثر طریقے سے مزید آکسیجن دراندازی مسدود ہوتی ہے۔ تاہم ، جب درجہ حرارت 400 ڈگری سے زیادہ ہوجاتا ہے تو ، خالص ٹائٹینیم کا آکسیکرن سلوک بہت تیزی سے تبدیل ہوتا ہے:

400–600 ڈگری پر: TIO₂ فلم موٹائی میں تیزی سے بڑھنے لگی ہے ، اور اس کی ساخت مقامی علاقوں میں گھنے ، حفاظتی روٹائل مرحلے سے زیادہ غیر محفوظ اناٹیس یا بروکائٹ مرحلے میں تبدیل ہوتی ہے۔ دریں اثنا ، آکسائڈ فلم کے نیچے ایک چھوٹی سی مقدار میں آکسیجن ایٹم ٹائٹینیم میٹرکس میں پھیلا ہوا ہے ، جس سے آکسائڈ فلم کے نیچے ٹوٹنے والی آکسیجن - افزودہ پرت تشکیل دی جاتی ہے ، جو فلم کے رکاوٹوں کے اثر کو کم کرتے ہوئے دھات کی ساختی سالمیت کو کمزور کرتی ہے۔

600 ڈگری سے اوپر: آکسیکرن کا عمل "پیرابولک - سے - لکیری" منتقلی کے مرحلے میں داخل ہوتا ہے۔ TIO₂ فلم تھرمل تناؤ کی وجہ سے شدید کریکنگ اور اسپیلنگ کی وجہ سے اپنی حفاظتی خصوصیات کو مکمل طور پر کھو دیتی ہے (آکسائڈ فلم اور ٹائٹینیم سبسٹریٹ کے مابین تھرمل توسیع کے گتانکوں میں مماثلت سے پیدا ہوتی ہے)۔ آکسیجن ایک تیز رفتار شرح پر میٹرکس میں داخل ہوتی ہے ، اور کم - adhesion آکسائڈ پرتوں (جیسے ذیلی - surface زون میں Ti₂o₃ اور Tio) کی تشکیل خالص ٹائٹینیم کے تباہ کن آکسیکرن کا باعث بنتی ہے ، آکسیکرن کی شرح میں تیزی سے درجہ حرارت میں اضافہ ہوتا ہے۔

اعلی - درجہ حرارت کے ماحول جس میں مخصوص سنکنرن گیس کی نجاست ہے

یہاں تک کہ اگر درجہ حرارت برائے نام "سیف رینج" (400 ڈگری سے نیچے) کے اندر ہے تو ، کچھ سنکنرن گیس کی نجاستوں کی موجودگی خالص ٹائٹینیم کے آکسیکرن مزاحمت کو تیزی سے کم کردے گی۔

کلورین - گیسوں پر مشتمل (جیسے ، Cl₂ ، HCl بخارات): کلورائد آئن مائکرو کریکس یا اناج کی حدود کے ذریعہ ٹیو فلم میں گھس سکتے ہیں ، ٹائٹینیم کے ساتھ رد عمل کا اظہار کرتے ہیں تاکہ اتار چڑھاؤ ٹائٹینیم کلورائد (جیسے ، ٹیکل) تشکیل دے سکے۔ یہ "فعال سنکنرن" میکانزم غیر فعال فلم کے تسلسل کو ختم کردیتا ہے اور اس کی خودی - شفا یابی کو روکتا ہے ، جس کی وجہ سے اعتدال پسند درجہ حرارت پر بھی مقامی پھاڑنے یا یکساں سنکنرن کا باعث بنتا ہے۔

گندھک - گیسوں پر مشتمل (جیسے ، so₂ ، h₂s): 300 ڈگری سے زیادہ درجہ حرارت پر ، سلفر ایٹم ٹائٹینیم میٹرکس میں پھیلا سکتے ہیں ، جو اناج کی حدود میں ٹوٹنے والے ٹائٹینیم سلفائڈس (جیسے ، tis ، tis₂) تشکیل دیتے ہیں۔ یہ سلفائڈز نہ صرف دھات کی تضاد کو کم کرتے ہیں بلکہ TIO₂ فلم کی سالمیت کو بھی خلل ڈالتے ہیں ، جس سے یہ آکسیجن حملے اور آکسیکرن کو تیز کرنے کے ل more زیادہ حساس ہوجاتا ہے۔

نائٹروجن - اعلی درجہ حرارت پر بھرپور ماحول: 500 ڈگری سے اوپر ، نائٹروجن ٹائٹینیم کے ساتھ رد عمل کا اظہار کرتا ہے تاکہ سطح پر اور میٹرکس کے اندر سخت اور آسانی سے ٹوٹنے والے ٹائٹینیم نائٹریڈ (ٹن) تشکیل دے۔ اگرچہ ٹن میں کچھ آکسیکرن مزاحمت ہوتی ہے ، لیکن اس کی تشکیل آکسائڈ فلم میں اندرونی تناؤ کا سبب بنتی ہے ، جس کی وجہ سے آکسیجن کے لئے چینلز کو کریکنگ اور تشکیل دیا جاتا ہے تاکہ بنیادی دھات کو مزید دراندازی کی جاسکے۔

چکرو تھرمل لوڈنگ کے حالات

بار بار حرارتی اور کولنگ سائیکل (جیسے ، صنعتی بھٹیوں یا ایرو اسپیس انجن کے اجزاء میں جو بار بار شروعات کرتے ہیں - آپریشنز کو روکیں) خالص ٹائٹینیم کی آکسیکرن مزاحمت پر شدید سمجھوتہ کریں:

تھرمل توسیع اور TIO₂ فلم اور ٹائٹینیم سبسٹریٹ کا سنکچن چکرو تناؤ کا سبب بنتا ہے ، جس کی وجہ سے آکسائڈ پرت میں مائکرو کریکس اور ڈیلیمینیشن کی تشکیل ہوتی ہے۔

ہر تھرمل سائیکل تازہ ٹائٹینیم دھات کو آکسائڈائزنگ فضا سے بے نقاب کرتا ہے اس سے پہلے کہ فلم مکمل طور پر خود - شفا بخش ہوسکتی ہے ، جس کے نتیجے میں مجموعی آکسیکرن کو نقصان پہنچتا ہے اور وقت کے ساتھ ساتھ فلم کی حفاظتی صلاحیت میں بتدریج کمی واقع ہوتی ہے۔

پگھلے ہوئے نمکیات کی موجودگی یا کم - پگھلنے - پوائنٹ میٹل آلودگی

پگھلے ہوئے نمکیات پر مشتمل ماحول میں (جیسے ، NACL ، Na₂so₄ اونچائی - درجہ حرارت کے صنعتی عمل) یا کم - پگھلنے - پوائنٹ دھاتیں (جیسے ، ایلومینیم ، میگنیشیم ، لیڈ) ، خالص ٹائٹینیم کی آکسیکرن مزاحمت نمایاں طور پر خراب ہے:

پگھلا ہوا نمک الیکٹرولائٹس کے طور پر کام کرسکتا ہے ، جس سے الیکٹرو کیمیکل سنکنرن پیدا ہوتا ہے جو ٹیو فلم کو توڑ دیتا ہے ، جبکہ کم - پگھلنے - پوائنٹ ٹائٹینیم مرکبات کی تشکیل میں بھی سہولت فراہم کرتا ہے جو فلم کی ناکامی کو تیز کرتے ہیں۔

کم - پگھلنے - نقطہ دھاتیں اعلی درجہ حرارت پر ٹائٹینیم میٹرکس میں پھیلا سکتی ہیں ، جس سے eutectic مرکب تشکیل ہوتا ہے اور بین السطور کو قبول کرنے کا سبب بنتا ہے ، جو دھات کے ساختی استحکام کو کمزور کرتا ہے اور آکسائڈ فلم کو آکسیڈیشن کے دوران کریکنگ کا زیادہ خطرہ بناتا ہے۔