একটি টাইটানিয়াম হিট রডের জন্য 0.5% হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিড দ্রবণে 2% নাইট্রিক অ্যাসিড সহ 40 ডিগ্রিতে নিমজ্জিত করার জন্য, কীভাবে HNO₃ থেকে HF (2:1 বনাম. 5:1) এর অনুপাত পিটিং থেকে ইউনিফর্ম থিনিং-এ ক্ষয় রূপবিদ্যাকে পরিবর্তন করে?

হাইড্রোফ্লোরিক (HF) এবং নাইট্রিক (HNO₃) অ্যাসিডের মিশ্রণে HNO₃ থেকে HF-এর অনুপাত জারা আকারবিদ্যা নিয়ন্ত্রণ করে। 2:1 এর একটি নিম্ন অনুপাতে (যেমন. 0.5% HF + 1% HNO3) অসম্পূর্ণ প্যাসিভেশনের কারণে পিটিং প্রাধান্য পায়। একটি উচ্চ অনুপাতে (5:1, উদাহরণস্বরূপ 0.5% HF + 2.5% HNO₃) অভিন্ন পাতলা হওয়া প্রাধান্য পায় কারণ অক্সিডাইজিং নাইট্রেট আবরণ স্থানীয়ভাবে ভাঙ্গনকে বাধা দেয়। এই রূপান্তর ঘটে কারণ নাইট্রিক অ্যাসিড টাইটানিয়াম পৃষ্ঠকে অক্সিডাইজ করে এবং প্যাসিভেশনকে উৎসাহিত করে, যখন হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিড প্যাসিভ ফিল্মকে দ্রবীভূত করে।

অ্যাসিড অনুপাতের সাথে রূপবিদ্যা ট্রানজিশন মেকানিজম

নাইট্রিক অ্যাসিড একটি অক্সিডাইজিং এজেন্ট এবং এটি টাইটানিয়ামের উপর TiO₂ এর একটি প্রতিরক্ষামূলক আবরণ তৈরি করে। হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিড TiO2 কে দ্রবণীয় TiF6^2- . দ্রবীভূত করে HF-এর তুলনায় HNO3-এর উচ্চ ঘনত্বে ফিল্ম তৈরির হার ফিল্ম বিভাজনের হারকে ছাড়িয়ে যায় এবং একটি স্থিতিশীল প্যাসিভ ফিল্ম ফলাফল। ফিল্মটি ইউনিফর্ম এবং জারা ইউনিফর্ম। মাঝারি উচ্চ এইচএফ ঘনত্বে আবরণ ক্রমাগত দুর্বল এলাকায় ছিনতাই করা হয় যার ফলে স্থানীয় আক্রমণ এবং পিটিং হয়।

পরিমাণগত জারা আকারবিদ্যা HNO3/HF অনুপাত

0.5% HF এর মিশ্রণে গ্রেড 2 টাইটানিয়াম এবং 40 ডিগ্রীতে 500 ঘন্টার জন্য পরিবর্তিত HNO 3 সহ নিয়ন্ত্রিত পরীক্ষার ফলাফলগুলি নীচে সারণীতে দেওয়া হয়েছে। HNO₃/HF অনুপাত 1:1 (0.5% HNO₃) ক্ষয়ের হার 0.8-1.5 মিমি/বছর, আকারবিদ্যা গুরুতর পিটিং এবং পিটিং ঘনত্ব 100-300 পিট/সেমি²। এটি 0.5–1.0 মিমি/বছর 2:1 (1.0% HNO3), পিটিং মরফোলজি, 50-150 পিট/সেমি2. 3.1 (1.5% HNO3) 0.3-0.6 মিমি/বছর মিশ্রিত 10-50 পিট/সেমি 2 এ 4:1 (2.0%-2.0%) হার মিমি/বছর, অঙ্গসংস্থানবিদ্যা অভিন্ন পাতলা এবং ঘনত্ব হল 5-20 পিট/সেমি²। প্রতি বছর 0.15-0.30 মিমি হারের সাথে অঙ্গসংস্থানবিদ্যা 5:1 (2.5% HNO₃) সমজাতীয় এবং ঘনত্ব <5 পিট প্রতি সেমি². 10:1 (5.0% HNO3) গতি হল 0.10-0.20 মিমি/বছর, এবং 2 সেমি/পিটস-এর ঘনত্ব।

অভিন্ন ক্ষয়ের জন্য HNO₃/HF এর প্রয়োজনীয় অনুপাতের উপর তাপমাত্রার প্রভাব

তাপমাত্রার সাথে, অভিন্ন ক্ষয়ের জন্য ন্যূনতম HNO 3/HF অনুপাত বৃদ্ধি পায়। অনুপাতটি 25 ডিগ্রিতে 3:1, এবং প্রস্তাবিত অনুপাত হল 4:1৷ 40 ডিগ্রি সেলসিয়াসে অনুপাত হল 4: 1 এবং প্রস্তাবিত হল 5: 1। 50 ডিগ্রিতে অনুপাত হল 5:1 এবং প্রস্তাবিত অনুপাত হল 6:1। 60 ডিগ্রিতে অনুপাত হল 6:1 এবং প্রস্তাবিত অনুপাত হল 8:1৷ অনুপাত 70 ডিগ্রিতে 8 : 1 এবং প্রস্তাবিত হল 10 : 1। উচ্চ তাপমাত্রা HF আক্রমণকে ত্বরান্বিত করে এবং প্যাসিভিটি বজায় রাখতে আরও HNO 3 প্রয়োজন।
** HF/HNO₃ পিলিং বাথগুলিতে অ্যাসিড অনুপাত নিয়ন্ত্রণের নির্দেশিকা

নীচে 40 ডিগ্রিতে HF/HNO₃ মিশ্রণে গ্রেড 2 এবং গ্রেড 7 টাইটানিয়াম হিটারগুলির জন্য HNO₃/HF অনুপাতের জন্য সুপারিশগুলির একটি সারণী রয়েছে৷

প্রস্তাবিত HNO₃/HF অনুপাত পছন্দসই আকারবিদ্যা গ্রেড 2 ক্ষয় হার (মিমি/বছর) ক্ষয় হার (মিমি/বছর) গ্রেড 7 পিটিংয়ের ঝুঁকি
Pitting (avoid) High >3:1 >0.5 >0.3
মিশ্র 3–4:1 0.3–0.6 0.2–0.4 মাঝারি
গ্রহণযোগ্য ইউনিফর্ম 4-5:1 0.2-0.4 0.12-0.25 কম
ইউনিফর্ম (আদর্শ) 5–6:1 0.15–0.30 0.10–0.20 খুব কম
Uniform (conservative) >6:1 <0.15 <0.10 None Engineering Beyond Acid Ratio Control

টাইটানিয়াম গ্রেড প্রয়োজনীয় অনুপাত একটি উল্লেখযোগ্য প্রভাব আছে. গ্রেড 7 (প্যালাডিয়াম-স্থিতিশীল) কম HNO₃/HF অনুপাতে অভিন্ন ক্ষয় দেখায় (গ্রেড 2 এর জন্য 4:1 এর তুলনায় 3:1) এবং ক্ষয়ের হার 30-50% কম। প্রাচীর বেধ জারা ভাতা হয়; 2.0 মিমি প্রাচীর (0.20 মিমি/বছর অভিন্ন ক্ষয়) 10 বছর আছে। HF এবং HNO3 ঘনত্বের জন্য পিলিং স্নানের দৈনিক বিশ্লেষণ। অনুপাত 4:1 এর কম হলে HNO 3 . যোগ করুন তাপমাত্রা ±2 ডিগ্রির মধ্যে বজায় রাখতে হবে। রচনাটি অভিন্ন রাখতে স্নানটি নাড়াতে হবে।

একটি স্মার্ট স্পেসিফিকেশন লেখা

টাইটানিয়াম হিট রড 0.5% HF + 2% HNO3 দ্রবণে 40 ডিগ্রিতে (HNO3/HF অনুপাত 4:1) মিশ্র আকারবিদ্যার সাথে প্রতি বছর 0.2-0.4 মিমি ক্ষয় হয়। যদি HNO₃ এর ঘনত্ব 2.5% (অনুপাত 5:1) এ বৃদ্ধি করা হয় তবে অভিন্ন পাতলা করার জন্য হার 0.15-0.30 মিমি/বছরে নামানো যেতে পারে। গ্রেড 7 টাইটানিয়ামের জন্য একই অনুপাত (5 থেকে 1) প্রতি বছর 0.10 থেকে 0.20 মিমি ফলন দেয়। নিয়মিত অ্যাসিড অনুপাত পরীক্ষা করুন, এবং প্রয়োজন হিসাবে HNO₃ যোগ করুন। যখন HNO3 থেকে HF অনুপাত 4:1-এর বেশি হয়, তখন প্রকৌশলী ক্ষয় রূপবিদ্যাকে পিটিং থেকে অভিন্ন পাতলা করে পরিবর্তন করতে পারেন এবং তাই হিটারের জীবনকালের পূর্বাভাস দিতে পারেন।