অক্সালিক অ্যাসিড (H₂C₂O₄) 10% ঘনত্ব এবং উচ্চ তাপমাত্রায় (60-80 ডিগ্রি) সাধারণত ধাতু পরিষ্কার, মরিচা অপসারণ এবং কিছু রাসায়নিক প্রক্রিয়াতে ব্যবহৃত হয়। টাইটানিয়াম অক্সালিক অ্যাসিডে প্রান্তিক প্রতিরোধের প্রদর্শন করে; প্যাসিভ ফিল্ম শুধুমাত্র সাবধানে নিয়ন্ত্রিত অবস্থার অধীনে স্থিতিশীল. যখন টাইটানিয়াম খাপ চক্রাকারে উত্তাপ এবং শীতলকরণের মধ্য দিয়ে যায়-অপারেটিং তাপমাত্রা পর্যন্ত র‌্যাম্পিং এবং অ্যাম্বিয়েন্টে নেমে যায়-তাপীয় চাপ রাসায়নিক আক্রমণের সাথে একত্রিত হয়ে একটি স্বতন্ত্র ব্যর্থতা মোড তৈরি করে: তাপচক্র ক্র্যাকিং। র‌্যাম্পিং রেট (তাপমাত্রার পরিবর্তনের প্রতি মিনিটে ডিগ্রী) সরাসরি তাপীয় চাপের মাত্রা এবং চক্র প্রতি ক্রমবর্ধমান ক্ষতি নির্ধারণ করে। দ্রুত র‌্যাম্পিং রেট টিউব প্রাচীর জুড়ে উচ্চ তাত্ক্ষণিক তাপীয় গ্রেডিয়েন্ট তৈরি করে, চাপ বাড়ায় এবং ক্র্যাক শুরু হওয়ার আগে চক্রের সংখ্যা হ্রাস করে।

অক্সালিক অ্যাসিডে তাপচক্র ক্র্যাকিংয়ের প্রক্রিয়া

গরম করার সময়, তাপমাত্রার গ্রেডিয়েন্টের কারণে টাইটানিয়াম টিউবের ভিতরের প্রাচীর বাইরের প্রাচীরের আগে প্রসারিত হয়। এই ডিফারেনশিয়াল প্রসারণ বাইরের পৃষ্ঠে প্রসার্য চাপ সৃষ্টি করে। 70 ডিগ্রিতে 10% অক্সালিক অ্যাসিডের মধ্যে, প্যাসিভ ফিল্মটি ইতিমধ্যে রাসায়নিক আক্রমণের অধীনে রয়েছে। টেনসিল স্ট্রেস ফিল্মের মাইক্রোস্কোপিক ত্রুটিগুলি খোলে, অ্যাসিডকে খালি টাইটানিয়ামে পৌঁছানোর অনুমতি দেয়। এই স্ট্রেস পয়েন্টগুলিতে স্থানীয়করণ দ্রবীভূত হয়। শীতল হওয়ার পরে, বাইরের পৃষ্ঠটি আরও দ্রুত সংকুচিত হয়, অভ্যন্তরীণ পৃষ্ঠের উপর প্রসার্য চাপ সৃষ্টি করে। পিছনের-এবং-আগে স্ট্রেস সাইকেল চালানো আক্রমণের স্থানগুলিকে ধীরে ধীরে মাইক্রো-ফাটলে গভীর করে। একবার একটি ফাটল একটি গুরুতর গভীরতায় পৌঁছালে (সাধারণত প্রাচীরের বেধের 10-20%), এটি অবশিষ্ট প্রাচীরের মাধ্যমে দ্রুত ছড়িয়ে পড়ে। র‌্যাম্পিং রেট তাপীয় চাপের মাত্রা নিয়ন্ত্রণ করে; দ্রুত র‌্যাম্পিং তাপমাত্রার গ্রেডিয়েন্ট বাড়ায় এবং ফাটল সূচনাকে ত্বরান্বিত করে।

র‌্যাম্পিং রেট এবং ব্যর্থতার চক্রের মধ্যে পরিমাণগত সম্পর্ক

70 ডিগ্রি (চক্র: 20 ডিগ্রি থেকে 70 ডিগ্রি এবং পিছনে) 10% অক্সালিক অ্যাসিডে নিয়ন্ত্রিত সাইক্লিক পরীক্ষা 1.2 মিমি প্রাচীর পুরুত্ব সহ গ্রেড 2 টাইটানিয়ামের ব্যর্থতার জন্য নিম্নলিখিত চক্রগুলিকে প্রতিষ্ঠিত করেছে:

র‌্যাম্পিং রেট 0.5 ডিগ্রী/মিনিট (খুব ধীর, গরম হতে 100 মিনিট, ঠান্ডা হতে 100): তাপীয় চাপ 15-20 MPa। 2,500-3,500 ব্যর্থতার চক্র। 2,000 চক্রের পরে ক্র্যাক সূচনা ঘটে। ফাটল আন্তঃগ্রানালিভাবে বংশবিস্তার করে।

র‌্যাম্পিং রেট 2 ডিগ্রি/মিনিট (ধীর, 25 মিনিট তাপ, 25 ঠান্ডা): 35-45 MPa এর তাপীয় চাপ। 800-1,200 ব্যর্থতার চক্র। ভাল-নিয়ন্ত্রিত ব্যাচ প্রক্রিয়াগুলির জন্য সাধারণ।

5 ডিগ্রী/মিনিট র‌্যাম্পিং রেট (মধ্যম, 10 মিনিট তাপ, 10 ঠান্ডা): 60-75 MPa এর তাপীয় চাপ। 300-500 ব্যর্থতার চক্র। 150-250 চক্রের পরে ক্র্যাক সূচনা।

10 ডিগ্রি/মিনিট র‌্যাম্পিং রেট (দ্রুত, 5 মিনিট তাপ, 5 ঠান্ডা): 100-120 MPa এর তাপীয় চাপ। 80-150 ব্যর্থতার চক্র। ফাটল transgranularly প্রচার করে। সুপারিশ করা হয় না.

20 ডিগ্রী / মিনিটের র‌্যাম্পিং রেট (খুব দ্রুত, 2.5 মিনিট তাপ, 2.5 শীতল): তাপীয় চাপ 150 MPa অতিক্রম করে। 30-এর নিচে চক্র ব্যর্থ হয়। তাপীয় শক অবস্থার কারণে তাৎক্ষণিক মাইক্রো-ক্র্যাকিং হয়।

প্রাচীর পুরুত্ব এবং তাপমাত্রা সুইং প্রভাব

র‌্যাম্পিং রেট মিথস্ক্রিয়া দেয়ালের বেধ এবং তাপমাত্রার সুইং এর উপর নির্ভর করে। একটি মোটা প্রাচীর (1.5 মিমি) একই র‌্যাম্পিং হারে উচ্চ তাপীয় চাপ অনুভব করে কারণ পুরু অংশ জুড়ে তাপমাত্রার গ্রেডিয়েন্ট বড়। 5 ডিগ্রী/মিনিট র‌্যাম্পিং হারের জন্য, ব্যর্থতার চক্র 400 (1.2 মিমি প্রাচীর) থেকে 250 (1.5 মিমি প্রাচীর) থেকে 150 (2.0 মিমি প্রাচীর) পর্যন্ত হ্রাস পায়। একটি বড় তাপমাত্রার দোল (যেমন, 20 ডিগ্রী থেকে 90 ডিগ্রী বনাম. 20 ডিগ্রী থেকে 70 ডিগ্রী) এছাড়াও তাপমাত্রার পার্থক্যের বর্গক্ষেত্রের সমানুপাতিকভাবে ব্যর্থতার চক্রকে হ্রাস করে।

অক্সালিক অ্যাসিড পরিষেবার জন্য র‌্যাম্পিং রেট নির্বাচন গাইড

নিম্নলিখিত টেবিলটি পছন্দসই চক্র জীবন এবং হিটার জ্যামিতির উপর ভিত্তি করে তাপীয় র‌্যাম্পিং হার নির্বাচন বা নিয়ন্ত্রণ করার জন্য একটি সিদ্ধান্ত কাঠামো প্রদান করে:

র‌্যাম্পিং রেট কন্ট্রোলের বাইরে ইঞ্জিনিয়ারিং

টাইটানিয়াম খাদ গ্রেড উল্লেখযোগ্যভাবে তাপচক্র ক্র্যাকিং প্রতিরোধের পরিবর্তন করে। গ্রেড 7 (প্যালাডিয়াম-স্থিতিশীল) থার্মাল সাইক্লিংয়ের সময় আরও ভাল প্যাসিভ ফিল্ম স্থিতিশীলতা বজায় রাখে, একই র‌্যাম্পিং হারে চক্রকে 50-100% ব্যর্থতার দিকে বাড়িয়ে দেয়। গ্রেড 12 (মলিবডেনাম-নিকেল) 30-50% মধ্যবর্তী উন্নতির প্রস্তাব করে। অক্সালিক অ্যাসিডের ঘনত্বও গুরুত্বপূর্ণ; 5% অক্সালিক অ্যাসিড, ব্যর্থতার চক্র 10% এর তুলনায় 2-3 ফ্যাক্টর দ্বারা বৃদ্ধি পায়। 15% অক্সালিক অ্যাসিড, ব্যর্থতার চক্র 60-70% কমে যায়। গরম করার পদ্ধতি র‌্যাম্পিংকে প্রভাবিত করে: বৈদ্যুতিক হিটারগুলি বাষ্প{20}} উত্তপ্ত সিস্টেমের চেয়ে দ্রুত র‌্যাম্প করতে পারে। প্রক্রিয়ার কারণে দ্রুত র‌্যাম্পিংয়ের প্রয়োজন হলে, যে কোনো প্রদত্ত র‌্যাম্পিং হারে প্রাচীর জুড়ে তাপমাত্রা গ্রেডিয়েন্ট কমাতে কম ওয়াটের ঘনত্ব (20 W/cm² এর পরিবর্তে 10 W/cm²) নির্দিষ্ট করুন।

একটি অবহিত স্পেসিফিকেশন তৈরি করা

10% অক্সালিক অ্যাসিডে সাইক্লিক পরিষেবার জন্য একটি টাইটানিয়াম শীথ হিটার নির্দিষ্ট করার সময়, প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ ডকুমেন্টেশনে সর্বাধিক র‌্যাম্পিং হারের প্রয়োজনীয়তা অন্তর্ভুক্ত করুন। হিটার লাইফের উপর 1,000 সাইকেল প্রত্যাশিত সাধারণ ব্যাচ অপারেশনগুলির জন্য, সর্বাধিক 2 ডিগ্রি / মিনিটের র‌্যাম্পিং রেট নির্দিষ্ট করুন৷ র‌্যাম্প সহ একটি প্রোগ্রামেবল তাপমাত্রা নিয়ামক ইনস্টল করুন-অপারেটর প্ররোচিত দ্রুত গরম বা শীতল হওয়া রোধ করতে সীমিত হার। কুলিং র‌্যাম্পিংয়ের জন্য, প্রাকৃতিক পরিচলন সাধারণত জোরপূর্বক শীতলকরণের চেয়ে ধীর হয়; ঠাণ্ডা জল বা ঠান্ডা অ্যাসিড দিয়ে হিটারটি নিভানো এড়িয়ে চলুন, কারণ এটি 20 ডিগ্রি / মিনিটের বেশি শীতল র‌্যাম্পিং রেট তৈরি করে। অপারেশন চলাকালীন, হিটারের বৈদ্যুতিক প্রতিরোধের নিরীক্ষণ; 5-10% বৃদ্ধি নির্দেশ করে মাইক্রো-ক্র্যাক গঠনের জন্য পরিদর্শন প্রয়োজন। প্রাচীর প্রবেশের আগে যদি ফাটল ধরা পড়ে{15}}, হিটারটি প্রক্রিয়া দূষণ ছাড়াই পরিষেবা থেকে অবসর নেওয়া যেতে পারে। একটি গুরুত্বপূর্ণ অপারেটিং প্যারামিটার হিসাবে তাপীয় র‌্যাম্পিং হার নিয়ন্ত্রণ করে, প্রকৌশলী প্রান্তিকভাবে ক্ষয়কারী অক্সালিক অ্যাসিড পরিবেশে টাইটানিয়াম হিটারের চক্রীয় জীবনকে প্রসারিত করেন।