מחקר על עמידות בפני קורוזיה של צלחת מרוכבת פלדת טיטניום במי ים מדומים
לוח מרוכב מפלדת טיטניוםמשלב את העמידות המצוינת בפני קורוזיה של חומר טיטניום עם היתרונות של חוזק גבוה ועלות נמוכה של פלדה, ומהווה חומר מבני הכרחי לציוד עמיד בפני קורוזיה כגון מכלי לחץ, כלי תגובה כימיים, מחליפי חום וצינורות הובלה של נפט.
ריתוך הוא אמצעי מרכזי לייצור לוחות מרוכבים מפלדת טיטניום, ואיכות הריתוך משפיעה ישירות על חיי השירות של הלוחות המרוכבים. הריתוך של לוחות מרוכבים מפלדת טיטניום שייך לקטגוריה של ריתוך חומרים לא דומים. נכון לעכשיו, לוחות מרוכבים מפלדת טיטניום מסחרית בסין נוצרות בעיקר על ידי ריתוך נפץ. בשל הטמפרטורה הגבוהה המיידית וכוח הפגיעה החזק הנוצר מהפיצוץ, ייתכנו פגמי ריתוך כגון זיהומים, נקבוביות וסדקים בממשק המשותף של הצלחת המרוכבת. בשנים האחרונות, ריתוך לייזר באמצעות קרני לייזר בצפיפות אנרגיה גבוהה כמקורות חום התפתח במהירות בשל יתרונותיו של קלט חום מקומי חזק, טווח השפעה תרמית קטן ויכולת שליטה טובה. במיוחד עם טכנולוגיית ייצור תוסף לייזר, ריתוך התכה של חומרים שונים מפלדת טיטניום מתאפשר על ידי הוספת שכבת מעבר ביניים. בהתבסס על טכנולוגיית ייצור תוסף לייזר להזנת אבקה, צוות המחקר הכין בהצלחה לוחות מרוכבים מפלדת טיטניום עם תכונות מכניות העומדות בדרישות התקן הלאומי GB/T 8547-2019
בקש TA2/S30408 צלחת מרוכבת מפלדת טיטניום.
לוחות מרוכבים מפלדת טיטניום משמשים בסביבות קשות, וגורמים סביבתיים קשים יכולים להאיץ את הכשל של המבנה המרותך של הלוח המרוכב. כשל קורוזיה הוא אחת מצורות הכשל הנפוצות שלו. ברגע שהצלחת המרוכבת מפלדת טיטניום נכשלת, היא תשפיע ברצינות על אמינות הציוד ותהווה איום על בטיחות האישית והרכוש.
החל מתהליך הייצור של צלחות מרוכבות מפלדת טיטניום, מאמר זה בוחן את עמידות בפני קורוזיה של צלחות מרוכבות מפלדת טיטניום מרותכות בפיצוץ, צלחות מרוכבות מפלדת טיטניום מיוצרות, ולוחות מרוכבים תוספים מופחתת מתח באמצעות תמיסה מדומה של 3.5% NaCl של מי ים. מדיום קורוזיבי.
חומרים ושיטות ניסויים
קיימות שלוש שיטות להשוואה וניתוח של עמידות בפני קורוזיה של ציפוי משטח
לוח מרוכב מפלדת טיטניום.
(1) לוחית מרוכבת נפץ מחושלת TA2/Q345R;
(2) לוח מרוכב לייצור תוסף מקורי TA2/S30408 (כולל שכבת ביניים Cu);
(3) לוח מרוכב מיוצר תוסף TA2/S30408 לאחר חישול הפגת מתח (300 מעלות, 4 שעות בידוד).
השתמשו במכונת חיתוך תיל כדי לחתוך את הדגימה האלקטרוכימית (גודל הדגימה 5 מ"מ × 10 מ"מ × 5 מ"מ), שטפו את הדגימה עם אלכוהול נטול מים ויבשו אותה. פני השטח של הדגימה הלא נבדקת מולחמים לחוט הנחושת, מה שמבטיח מגע טוב. לאחר מכן, דגימת הבדיקה מונחת עם הפנים כלפי מטה בתבנית ההטבעה הקרה, ולבסוף, שרף אפוקסי נשפך לתוך התבנית לצורך ריפוי וליפוס. לאחר הוצאת התבנית, מלטשים את פני הדגימה בנייר זכוכית מטאלוגרפי 5-20 מיקרומטר (מגס ועד דק) בטחנת מים, מלוטש בתמיסת יהלום 1 מיקרומטר ו-0.3 מיקרומטר תרחיף אלומינה , נשטף באלכוהול נטול מים, ומיובש לשימוש מאוחר יותר. בדיקת ביצועים אלקטרוכימית נערכה באמצעות תחנת עבודה אלקטרוכימית (CHI660E) עם מערכת 3-אלקטרודות. האלקטרודה הפועלת הייתה שכבת הטיטניום על משטח הבדיקה של הדגימה, האלקטרודה הנגדית הייתה אלקטרודת גרפיט, ואלקטרודת הייחוס הייתה אלקטרודת קלומלית רוויה (SCE). המדיום המאכל הוא תמיסה של 3.5% NaCl, ונפח התמיסה המאכלת עבור כל קבוצת דגימות הוא לא פחות מ-100 מ"ל. בצע בדיקות עכבת AC ועקומת קיטוב לאחר התייצבות הפוטנציאל. המשרעת של בדיקת עכבת AC היא 5 mV, ותדר הסריקה נשלט בין 0.1 הרץ ל-10 קילו-הרץ. סריקת עקומת הקיטוב מתחילה ב-50 mV מתחת לפוטנציאל הקורוזיה העצמית ומסתיימת ב-1.5 V, עם מהירות סריקה של 5 mV/s. לבסוף, השתמש במאזן אלקטרוני כדי לשקול את המדגם לפני ואחרי קורוזיה, וחשב את קצב הקורוזיה בשיטת הירידה במשקל.
