Фитинги за цеви од титанијума изложени повишеним температурама развијају тврд,{0}}богат кисеоником површински слој познат каоалфа-велика и мала слова. Ова зона контаминације се формира када кисеоник дифундује у металну решетку на температурама које прелазе приближно 540 степени (1000 степени Ф), стабилизујући хексагонално затворену-алфа фазу и стварајући ломљиву, ниску{4}}љуску. Алфа-дебљина кућишта ретко прелази неколико десетинки милиметра у нормалним циклусима производње, али чак и плитки контаминирани слој делује као место настанка прслине под затезним или цикличним оптерећењем. Потпуно, уједначено уклањање враћа интегритет површине, жилавост на лом и отпорност на корозију, и спречава одложене кварове који се често погрешно дијагностикују као дефекти материјала.
Три технике доминирају алфа-уклањањем оксидног каменца у производњи титанијумских цеви:механичко млевење, кисело кисељење и хемијско млевење.Свака метода захтева место у производњи у зависности од геометрије, величине серије и критеријума прихватљивости. Питање ефикасности, међутим, не може се свести само на стопу уклањања залиха. Права ефикасност балансира уједначеност уклањања, толеранцију димензија, ризик од-покупљања водоника и брзину прераде на сложеним унутрашњим површинама типичним за колена, редукторе и излазне отворе.
механичко млевење
Механичко брушење користи абразивне траке, клапне точкове или карбидне шиљке да физички скину контаминирани слој. На спољашњим деловима равних цеви или прирубница, овај метод нуди тренутну видљивост. Оператери могу да избледе промене боје и провере напредак инспекцијом пенетранта боје. Међутим, ниска топлотна проводљивост титанијума концентрише топлоту трења у зони за млевење. Ако локалне температуре поново пређу праг оксидације од 540 степени, нови слој{5}}обогаћен кисеоником може да се формира испод свеже изложеног метала. Такође, ручно млевење ретко производи равномерно уклањање дебљине; преостало алфа- кућиште често остаје унутар пукотина, корен{8}}заварених прстију и чврстих-пречника кривина где точак не може да досегне. За 3Д цевни фитинг као што је Т са задњим уметцима, механичко брушење не гарантује потпуно уклањање контаминације. То је радно{13}}интензиван, геометријски-ограничен и може да угради фрагменте алуминијум оксида или силицијум карбида у површину титанијума-што је неприхватљив резултат за системе полупроводника- или ваздухопловних флуида.
Кисело кисељење
Кисело кисељење користи мешавину азотне-флуороводоничне киселине, обично 20–40% ХНО₃ и 1–5% ХФ, на контролисаним температурама између 25 степени и 50 степени. ХФ раствара оксид и нешто метала титанијума, док ХНО₃ спречава прекомерну апсорпцију водоника одржавајући пасивизирајући оксидациони потенцијал. Брзина кисељења може да пређе 0,02 мм у минути, брзо елиминишући алфа{10}}обухват и топлотну нијансу на приступачним површинама. Процес такође уклања гвожђе и друге размазане загађиваче. Главна замка је узимање водоника. Када однос ХНО₃:ХФ падне пренизак или температура купке порасте, атомски водоник дифундује у титанијум, чинећи решетку крхком. Чак и добро{15}}контролисана купка за кисељење може да унесе водоник изнад границе масе од 0,015% ако се време потапања продужи. Вакуумско жарење након{18}кисељења је често обавезно да би се водоник поново дифузирао, додајући комплетан термички циклус. Поред тога, кисело кисељење напада све изложене метале једнолично само у линији вида; засјењени унутрашњи пролази или навојне везе могу се појавити под-укисељеним или димензионално истањеним. Управљање отпадном киселином и ограничења контаминације јонима титанијума повећавају трошкове руковања околином.
Хемијско млевење
Хемијско млевење-које се понекад назива хемијско млевење или контролисана хемијска обрада- нуди суштински другачији механизам. Уместо агресивног гравирања, користи формулисане пасте или растворе ниже-активности примењене прецизним маскантима и временским урањањем да би се уклонила унапред-израчуната дебљина метала. Ова техника је стандардна у ваздухопловним титанијумским посудама под притиском и омотачу оквира авиона где се дубина уклањања алфа-кутија мора потврдити путем праћења купона. Хемијско млевење равномерно уклања метал чак и из сложених унутрашњих геометрија и слепих шупљина, под условом да проток раствора може да допре до њих. Савремени раствори за хемијско млевење титанијума су често засновани на нитрату-са додацима флуорида и заштићеним инхибиторима који пуферују брзину растварања метала док катодно ограничавају стварање водоника. Брзина је спорија од кисељења сировом киселином, обично 0,01–0,03 мм на сат, али уклањање је изотропно и димензионално стабилно. Апсорпција водоника се минимизира одржавањем електрохемијског потенцијала у пасивном региону; Садржај водоника после-окретања углавном остаје испод 0,005% ако је контрола раствора тачна. Главни инжењерски трошак је наношење и уклањање масканта, плус аналитичко одржавање хемије у купатилу. За критичне фитинге од титанијума са малим-унутрашњим радијусима отвора, хемијско глодање је једини процес који може поуздано уклонити 100% алфа-случаја без механичког угрожавања танког зида или остављања заморног{21}}профила зареза.
Поређење ефикасности стриктно према времену-са{1}}делом даје предност киселом киселином. Купатило за кисељење скида општу алфа-кућицу са колена завара за 15–30 минута, док хемијско млевење може да захтева неколико сати. Али када фактори ефикасности укључују стопу отпада, прераду, додатно вакуумско отпуштање гаса и дугорочну{7}}поузданост услуге, хемијско млевење стално има бољи учинак. Механичко брушење има најнижи ранг за било који спој који садржи унутрашње контуре или захтева контролу процеса који се може пратити. Остаје користан за козметичке поправке великих, једноставних компоненти након којих провера дебљине ултразвучним мерењем може поткрепити уклањање контаминације.
Избор процеса зависи од стандарда прихватања. АМС 2700, ИСО 8080 и АСТМ Б600 сви обезбеђују смернице за уклањање и пасивизацију хемикалија титанијума. Ефикасна операција дефинише пролаз/неуспех не нестанком промене боје, већ потврдом да је крхки слој алфа-слоја замењен здравим металом са повећањем водоника за мање од 200 ппм. За апликације које захтевају потпуно алфа{8}}чишћење кућишта на свим површинама-високи-аерозаморни водови, подморски актуатори или цевоводе за пренос медицинских изотопа-хемијско млевење представља најпоузданији, проверљив и{12}најбезбедан избор. Хемија купатила, температура и анализа раствора морају остати под строгом статистичком контролом процеса, а препоручује се циклус печења након -влажности млевења{15}} да би се избацио сваки адсорбовани водоник. Под овим условима, хемијско млевење пружа највећу укупну ефикасност процеса: уједначен квалитет површине, строгу контролу водоника и нулту потребу за накнадном механичком поправком мешавине.
