Jūras lietojumos metāliskie materiāli ir ilgstoši jāpakļauj dažādām vidēm ar augstu sāļumu, augstu mitruma līmeni, bagātīgiem hlorīda joniem un citām kodīgām vidēm, kā rezultātā bojājumi rodas elektroķīmiskās korozijas, punktkorozijas, plaisu korozijas, starpgraudu korozijas, sprieguma korozijas plaisāšanas utt. un citu veidu bojājumu rezultātā. Turklāt piemērotu metālu izvēle ar izcilu jūras ūdens korozijas izturību ir drošības, dzīves un ekonomisko prasību atslēga tādām svarīgām iekārtām kā jūras inženierbūves, kuģu aprīkojums, jūras ūdens atsāļošanas iekārta un jūras platforma. Saskaņā ar pašreizējo materiālu zinātnes un inženierzinātņu praksi TI un titāna sakausējumi ir visspēcīgākie metālu materiāli pret jūras ūdens koroziju, un to vispārējā veiktspēja dažādās jūras vidēs ir priekšplānā.
1, Titāns un titāna sakausējumi: jūras ūdens izturības pret koroziju "vainags".
Starp visiem zināmajiem materiāliem titāns un tā sakausējumi ir kļuvuši par labākajiem metāliem, kas ir izturīgi pret koroziju istabas temperatūras jūras ūdenī, un tos dēvē par "jūras metāliem". Iemesls, kāpēc tas ir tik izturīgs pret koroziju, ir tāpēc, ka uz tā virsmas veidojas ātri -veidojošs, blīvs, stabils un paš-pašdziedinošs titāna dioksīda (TiO ₂) pasivācijas slānis. Oksīda plēvi var nekavējoties atjaunot dažu sekunžu laikā, ja tā ir mehāniski bojāta vai ķīmiski erodēta.5 Ja aizsargplēve ir bojāta, parastais metāls tiek efektīvi izolēts no korozīvā līdzekļa, tādējādi panākot ilgtermiņa aizsardzību.
1. Pielāgošanās spēja visai videi
Titāna sakausējumiem ir ārkārtīgi zems korozijas līmenis dažādos jūras ūdens reģionos, tostarp atmosfēras zonās, šļakatu zonās, plūdmaiņu zonās, pilnībā iegremdētās zonās un pat piesārņotā jūras ūdenī un jūras dubļos. Pētījumu dati liecina, ka tipiskos jūras apgabalos, piemēram, Dienvidķīnas jūrā un Austrumķīnas jūrā, pēc 16 gadu nepārtrauktas iedarbības titāna sakausējumu korozijas ātrumam ir tendence līdz nullei, demonstrējot gandrīz "pastāvīgu" izturību.
2. Izcila izturība pret vietējo koroziju
Salīdzinājumā ar tādiem materiāliem kā nerūsējošais tērauds un vara sakausējumi, titāna sakausējumi gandrīz nesaskaras ar punktveida koroziju, plaisu koroziju vai starpkristālu koroziju. Pat jūras ūdenī ar smilšu saturu, lielu plūsmas ātrumu un smagu piesārņojumu virsmas pasivācijas plēve joprojām var palikt neskarta un tai ir spēcīga izturība pret eroziju un koroziju.
3. Lieliska visaptveroša veiktspējas saskaņošana
Titāna sakausējumam ir ne tikai lieliska izturība pret koroziju, bet arī augsta izturība, zems blīvums (apmēram 57% tērauda), augsta īpatnējā izturība, laba stingrība un metināšanas veiktspēja, kā arī ne-magnētiskas īpašības. Tas ir īpaši piemērots tādiem lietojumiem kā dziļjūras iegremdēšanas transportlīdzekļi, kuģu piedziņas sistēmas, hidrolokatoru deflektori utt., kam nepieciešams liels vieglums, slēpšana un konstrukcijas izturība.
4. Praktiskā inženierijas pielietojuma pārbaude
Titāna sakausējumus plaši izmanto Krievijas kuģu būvē; tās "Typhoon class" kodolzemūdene ir konstruēta no dubultā apvalka titāna sakausējuma struktūras un sasniedz 914 metru dziļumu; Arī GR5 titāna sakausējums tiek izmantots, lai izgatavotu Ķīnas pilotējamo zemūdens kuģu Jiaolong spiedienizturīgos korpusus. Amerikāņu zemūdens spārnu laivas ir aprīkotas ar titāna sakausējuma dzenskrūves, kas nodrošina par 15% lielāku piedziņas efektivitāti un ar neticamu kalpošanas laiku. Šie veiksmīgie ir labākais pierādījums tam, ka titāna sakausējumus var izmantot ārkārtīgi jūras vidē.
2, citu augstas veiktspējas korozijizturīgu metāla materiālu salīdzinājums jūras ūdenī
Lai gan titāna sakausējumam ir vislabākās īpašības, tas ir diezgan dārgs, tāpēc praktiskā pielietojumā mēs bieži izmantojam citus metāla materiālus, kuriem ir laba izturība pret koroziju, lai to aizstātu vai palīdzētu.
1. Sakausējumi ar augstu niķeļa saturu (Monel, Hastelloy, Inconel)
Tas ir ļoti izturīgs pret hlorīda jonu koroziju un oksidāciju pat jūras ūdens iegremdēšanas un augstas temperatūras vidē.
Monela sakausējums (Ni Cu) ir īpaši piemērots tādām sastāvdaļām kā jūras ūdens sūkņa vārpstas un vārsti; Hastelloy parasti izmanto vidēs, kur ļoti kodīgas ķīmiskās vielas tiek sajauktas ar jūras ūdeni. Tā trūkums ir tas, ka tas ir dārgs, un noteiktos sakausējumos metināšanas zonā var rasties starpkristālu korozija.
2. Nerūsējošā tērauda sērija (īpaši 316 L, 904 L un citi molibdēnu saturoši nerūsējošie tēraudi)
Molibdēna (Mo) elementa klātbūtnes dēļ 316L nerūsējošais tērauds ir ievērojami uzlabojis spēju pret hlorīda jonu punktveida koroziju, kas padara to par vienu no populārākajiem nerūsējošajiem tēraudiem jūras jomā.
904L un citi superaustenīta nerūsējošie tēraudi satur vēl vairāk hroma, niķeļa un molibdēna un piedāvā augstāku izturību pret koroziju smagākos praktiskos apstākļos. Tomēr var turpināties punktveida korozija un plaisu korozija, jo īpaši vietās, kur ir jāizmanto katoda aizsardzība, piemēram, šļakatu zonā un stāvoša ūdens zonā.
3. Vara niķeļa sakausējumi (piemēram, niķeļa 90/10,70/30) un alumīnija bronzas n vara niķeļa sakausējumi ir izturīgi pret bioloģisko piesārņojumu ar mērenu izturību pret koroziju un ir labākais materiāls, ko izmanto tīrāku caurulēm kondensatora un jūras ūdens caurulēs. Alumīnija bronzas izturība pret koroziju ir augstāka jūras ūdenī, jo uz virsmas izveidotā oksīda plēve ir kompakta un smalka, un to izmanto dzenskrūvēs, vārstos un tamlīdzīgi. Tomēr pat ilgstoša lietošana joprojām var izraisīt tādas problēmas kā selektīva izskalošanās un korozija.
4. Kompozītmateriālu un jaunu sakausējumu izpēte
Amorfajiem sakausējumiem nav koksnes graudu, un to lokālā izturība pret koroziju ir labāka nekā tradicionālajiem kristāliskajiem materiāliem, kas padara tos par pētniecības centru. 7 Tikmēr tiek izstrādāts arī zemu- izmaksu titāna sakausējums, lai samazinātu titāna materiālu pielietojuma slieksni un veicinātu lielu jūras tiltu un jūras tiltu popularizēšanu. atsāļošanas iekārta.
3, galvenie faktori, kas ietekmē materiāla izturību pret koroziju, un materiālu izvēles ieteikumi
1. Vides zonējuma izmaiņas Jūras vertikālajai noslāņošanai ir svarīga loma korozijā: šļakatu zonā ir vissmagākā korozija, jo ir mainīgi žūšanas un mitrināšanas apstākļi un pietiekams skābekļa daudzums; tomēr dubļu reģions ir anaerobs un tajā ir lēnāks korozijas ātrums. Tāpēc noteiktus dažādu klašu materiālus vajadzētu izmantot dažādās jomās. Piemēram, šļakatu zonā ir jāizmanto titāna sakausējums vai sakausējums ar augstu niķeļa saturu, pilnas iegremdēšanas zonā apsveriet vara niķeļa sakausējumu vai labas kvalitātes nerūsējošo tēraudu.
2. Temperatūra, plūsmas ātrums un bioloģiskā piesaiste
Augsta temperatūra paātrina korozijas reakciju, liels plūsmas ātrums pastiprina erozijas koroziju, un bioloģiskais piesārņojums var izraisīt lokālu koroziju. Izvēloties materiālus, šie dinamiskie faktori ir vispusīgi jāņem vērā.
3. Ekonomija un pilna dzīves cikla izmaksas
Lai gan titāna sakausējumam ir liels sākotnējais ieguldījums, tā īpaši ilgs kalpošanas laiks (līdz 50 gadiem vai vairāk), ārkārtīgi zemās apkopes prasības un augstā uzticamība padara to pārāku par parastajiem materiāliem kopējo dzīves cikla izmaksu ziņā. Ilgtermiņā tas ir labākais līdzsvars starp drošību un ekonomiju.
4, Secinājums un perspektīva: Rezumējot, titāns un titāna sakausējumi pašlaik ir spēcīgākie metālu materiāli jūras ūdens izturības pret koroziju ziņā. To pašpasivācija, pašlabošanas spēja, pielāgošanās videi un lieliskās mehāniskās īpašības padara tos izcilus pat ekstremālos apstākļos, piemēram, dziļjūrā, augstā temperatūrā, augsts sāls daudzums un liels plūsmas ātrums. Tie ir kļuvuši par neaizvietojamiem augstākās klases-kuģu aprīkojuma pamatmateriāliem.
Nākotnes attīstības tendence koncentrēsies uz:
Zemu{0}}titāna sakausējumu izstrāde, lai samazinātu izejvielu un ražošanas izmaksas; Izrāviens liela mēroga-detaļu sagatavošanas tehnoloģijā, uzlabojot lējumu izmērus un formēšanas spējas;
Uzlabotu ražošanas procesu pielietošana, piemēram, sarežģītu strukturālo komponentu 3D drukāšana, lai samazinātu materiālu zudumus; Metināšanas un savienošanas tehnoloģiju optimizācija, lai uzlabotu savienojumu izturību pret koroziju un uzticamību;
Materiālās vides interaktīvas datu bāzes izveide, lai atbalstītu viedo materiālu atlasi un dzīves prognozēšanu. Attīstoties jūras spēku izveides stratēģijai un pieaugošajam pieprasījumam pēc dziļjūras attīstības, titāna sakausējumiem un citiem augstas veiktspējas-korozijas{3}}izturīgiem materiāliem būs svarīgāka loma kuģniecības inženierzinātnēs. Zinātniska materiālu atlase, standartizēta izmantošana, regulāra pārbaude un apkope būs galvenā garantija, lai nodrošinātu jūras iekārtu ilgtermiņa drošu darbību.
Pieprasīt cenas piedāvājumu
E-pasts:bjcxtitanium@gmail.com
Whatsapp:+8613571718779
