La réaction des matériaux en alliage de titane tels que les tubes et tiges de titane dans l’air est-elle liée à la température ?
La réaction des matériaux en alliage de titane tels queBarre carrée en titaneet le tube de titane dans l'air réagit généralement avec trois éléments non métalliques tels que l'oxygène, l'azote et l'hydrogène, et leur processus de réaction est étroitement lié à la température.
Le titane réagit avec l'oxygène de l'air. C'est très lent quand la température est inférieure à 100 degrés, et seule la surface est oxydée à 500 degrés. À mesure que la température augmente, le film d'oxyde de surface commence à se dissoudre dans le titane et l'oxygène commence à se diffuser dans le réseau interne du métal, mais à 700 degrés C, l'oxygène n'est pas encore entré en grande quantité dans le réseau interne du métal. Lorsque la température dépasse 700 degrés, la diffusion de l'oxygène vers l'intérieur du métal est accélérée et le film d'oxyde de surface perd son effet protecteur à haute température.
La réaction du Titanium Square Bar avec l’oxygène dépend de la forme et de la température du titane. La poudre de titane peut brûler ou exploser violemment sous l'action de l'électricité statique, des étincelles, des frottements, etc. présents dans l'air à température ambiante. Cependant, le titane dense est très stable dans l’air à température ambiante. Lorsque le titane dense est chauffé dans l’air, il commence à réagir avec l’oxygène. Initialement, l’oxygène pénètre dans le réseau superficiel du titane pour former un film d’oxyde dense. Cette couche de film d'oxyde de surface peut empêcher l'oxygène de se diffuser à l'intérieur et a un effet protecteur. Donc le titane Est stable dans l'air en dessous de 500 degrés . La couleur du film d'oxyde de surface est liée à la température de formation. Il est blanc argenté en dessous de 200 degrés, jaune clair à 300 degrés, jaune doré à 400 degrés, bleu à 500 degrés, violet à 600 degrés, violet à 700-800 degrés. Il est rouge-gris quand il fait chaud et gris. quand il fait 800-900 degré. Dans l'oxygène pur, la température initiale de la réaction violente entre le titane et l'oxygène est inférieure à celle de l'air, et le titane brûlera dans l'oxygène à environ 500-600 degrés.
Le titane ne réagit pas avec l'azote à température normale, mais à haute température, le titane est l'un des rares éléments métalliques pouvant brûler dans l'azote. La température de combustion du titane dans l'azote est supérieure à 800 degrés. La réaction entre le titane fondu et l'azote est très intense. La réaction du titane et de l'azote, en plus de générer du nitrure de titane (Ti3N, TiN, etc.), forme également une solution solide Ti-N. Lorsque la température est de 500-550 degrés, le titane commence évidemment à absorber l'azote, formant une solution solide interstitielle ; lorsque la température dépasse 600 degrés, la vitesse d'absorption de l'azote par le titane augmente, et dans la solution solide Ti-N, car l'azote entre sous forme de nitrure de titane dans le réseau de titane, de sorte que la température de transition de phase du titane augmente, l'azote est également un stabilisant du titane. La solubilité maximale (fraction massique) de l'azote dans un milieu à 1 050 degrés est de 7 %, et la solubilité maximale (fraction massique) dans le titane à 2 020 degrés est de 2 %, mais la vitesse d'absorption de l'azote par le titane est beaucoup plus lente que celle de l'oxygène. . Par conséquent, le titane absorbe principalement l’oxygène de l’air et l’absorption de l’azote est secondaire.
Le titane réagit avec l'hydrogène pour former du TiH, des composés TiH2 et des solutions solides Ti-H. L'hydrogène peut être bien dissous dans le titane, et 1 mole de titane peut absorber près de 2 moles d'hydrogène. La vitesse d'absorption de l'hydrogène et la capacité d'absorption de l'hydrogène du titane sont liées à la température et à la pression de l'hydrogène. À température ambiante, la capacité d'absorption d'hydrogène du titane est inférieure à 0,002 %. Lorsque la température atteint 300 degrés, le taux d’absorption d’hydrogène du titane augmente ; il atteint la valeur maximale à 500-600 degrés. Par la suite, à mesure que la température augmente, la quantité d'hydrogène absorbée par le titane diminue et lorsqu'elle atteint 1 000 degrés, la majeure partie de l'hydrogène absorbé par le titane est décomposée. L'augmentation de la pression de l'hydrogène peut accélérer le taux d'absorption de l'hydrogène du titane et augmenter la capacité d'absorption de l'hydrogène. Au contraire, le titane peut être déshydrogéné sous condition de pression réduite. La réaction du titane avec l’hydrogène est donc réversible. La réaction entre le titane et l'hydrogène ne forme pas de film mince à la surface, car l'atome d'hydrogène est de petite taille et peut rapidement diffuser dans la profondeur du réseau de titane pour former une solution solide interstitielle. La dissolution de l'hydrogène dans le titane peut réduire la température de transition de phase du titane. stabilisateur.
