관리자  (Homepage)  2013-01-02 12:10:18, 조회 : 182, 추천 : 25

티타늄(13)내부식피로와 수소 취화 

내부식피로(Resistance to Corrosion Fatigue)

티타늄합금은 우수한 내부식성을 가진 높은 피로 강도를 갖고 있으므로

부식피로환경에서 좋은 성능을 발휘한다.티타늄에 보호산화막 때문에

보통티타늄합금의 피로 강도와 그리고 용접부위는 물이나 해수, 다른

액화염소 중간체들에 영향을 받지 않는다. 저밀도 짝하여진 이 초내부식

내피로 때문에 티타늄합긍, 특히 알피 베타합금 Ti-6Al-4V는 대형터번의

저압 섹션을 위해 12% 크롬 스틸보다 더 선호된다.

수소 취화(Hydrogen Embrittlement)

티타늄합금은 자주 수소 환경에서 잘 사용된다. 그리고 수소는 충격

전류에 의한 갈반닉 커플링(Galvanic Coupling)이나 케소딕차징

(Cathodic Charging)경우에 금속표면에 아마 관계한다. 수소환경에서

습기나 산소가 접하는 경우 표면의 산화필름은 수소침투에 대한 아주

효과적인 방호벽역할을 한다.
그러나 특히 상승된 온도나 압력에서 무수 수소가스는 티타늄이나

티타늄합금에 의해 흡수되어진다. 그리고 수소까스 분해를 만든다.

그래서 이것은 알파 페이스에서 수산화 티타늄의 침전에 영향을

준다고 가정된다.소량의 수산화물 침전은 별로 문제가 안된다.

그러나 많은 량인 경우에는 이것은 심하게 연성이나 경직성이 줄어든다.

예를 들면 수산화물의 침전이 100PPM이상의 수소농도에서의

그레이드2 티타늄 마이크로구조에서는 약화가 관찰되어 지지만 베타

페이스의 량에 따라서 500-600PPM이상의 수소농도가 올라갈 때까지

이러한 침전은 평가할만한 약화를 만들지 못한다.

알파나 근접알파 합금은 수소 분해약화에 더 민감하다. 그것은

굽힘유연성, 냉간드로인에서 컵형성과 충격 경도와 같은 양축이나

삼축특성에 특히 영향을 미친다.베타합금은 수소가스에 높은 용해성을

갖고 있고 수소에의한 분해약화에 민감하지 않다.오히려 그것은

알루미늄함량이 많은 경우 수소분해약화가 일어나다. 티타늄알루미나이드

(Titanium Aluminide)는 고온 강도가 우수하고 다른 알루미늄합금보다는

더 낮은 밀도를 갖는다. 그들은 섭씨1600도(2910F) 이상에서 우주항공

분야에서 많이 사용되고 비록 수고에 의해 그 특성들이 낮아지지만 전형적인

티타늄합금보다도 높은온도에서 수소를 덜 흡수한다. 두 티타늄알루민나이트,

Super Alpha-2(Ti-14Al-20Nb-3.2V-2Mo)과 Gamma Ti-Al(Ti-48Al-2.5Nb-0.3Ta)중

전자는 기계적 특성이 훨씬더 민감하게 낮아진다. 예를들면 수소환경에서,

높거나 낮은 수소압력에시, 특히 상온에서 유연성이 매우 낮아지나

수소화합물 침전 경향이 심하다. 낮은 침투성인 수소방호코팅 소재들, 예를 들면,

구리, 금, 베릴리움, 그리고 여러 내화금속들은 수소 픽업을 줄이도록 권해진다.

반면에 티타늄철합금에 의한 수산화물 형성은 유용하고 수소저장 용도에서

이들의 사용을 권장한다 .