In Grade 2 titanium, inclusions-primarily Ti₂Fe particles-act as pitting initiation sites. ASTM E45 classifies inclusions by type: Type A (sulfides, rare in titanium), Type B (aluminates), Type C (silicates), and Type D (globular oxides). In titanium, iron-rich inclusions (Type D) are most common and most detrimental. Higher inclusion content correlates directly with higher pitting density in bromine solutions at 50°C. A severe inclusion rating (E45 rating >2) ایک صاف مواد (E45 درجہ بندی) سے 5-10 گنا زیادہ گڑھے کی کثافت کے نتیجے میں<1). The correlation follows a power law, with pitting density approximately proportional to the inclusion density raised to the 0.7 power.

برومین سلوشنز میں شمولیت کا طریقہ کار

50 ڈگری پر 0.5% برومین (Br₂) میں، محلول آکسائڈائز ہو رہا ہے لیکن مضبوطی سے غیر فعال نہیں ہو رہا ہے۔ کیتھوڈک Ti₂Fe ذرات ارد گرد کے ٹائٹینیم میٹرکس کے ساتھ گالوانک خلیات بناتے ہیں۔ ٹائٹینیم میٹرکس اینوڈ بن جاتا ہے اور ذرہ -میٹرکس انٹرفیس پر مقامی طور پر گھل جاتا ہے۔ ایک بار جب گڑھا شروع ہوتا ہے، برومین (ایک مضبوط آکسیڈائزر) تیزی سے پھیلتا ہے۔ گڑھے کی گہرائی وقت کے ساتھ لکیری طور پر بڑھتی ہے۔ 2 µm سے بڑی شمولیت خاص طور پر نقصان دہ ہیں کیونکہ وہ بڑے گالوانک جوڑے بناتے ہیں۔ ایک ساتھ کلسٹر شدہ شمولیتیں اوورلیپنگ سنکنرن زونز بناتی ہیں، جس سے بڑے گڑھے بنتے ہیں۔

شمولیت کی درجہ بندی کے فنکشن کے طور پر مقداری پٹنگ کثافت

500 گھنٹے میں 50 ڈگری پر 0.5% Br₂ میں کنٹرول شدہ ٹیسٹنگ نے مختلف ASTM E45 انکلوژن ریٹنگز کے ساتھ گریڈ 2 ٹائٹینیم ٹیوبوں کے لیے درج ذیل کثافتوں کو قائم کیا ہے۔ 0.5 سے نیچے کی شمولیت کی درجہ بندی کے لیے (انتہائی صاف، ویکیوم آرک ریمیلیٹڈ)، Ti₂Fe پارٹیکل کثافت 50 ذرات فی mm² سے کم ہے، پٹنگ کثافت 5–20 گڑھے فی cm² ہے، اور زیادہ سے زیادہ گڑھے کی گہرائی 20–50 µm ہے۔ 0.5–1.0 (صاف) کی درجہ بندی کے لیے، ذرہ کی کثافت 50–150 فی ملی میٹر ہے، پٹنگ کثافت 20–60 گڑھے فی cm² ہے، اور گڑھے کی گہرائی 40–100 µm ہے۔ 1.0–1.5 (اعتدال پسند) کی درجہ بندی کے لیے، ذرہ کی کثافت 150–300 فی ملی میٹر ہے، پٹنگ کثافت 50–150 گڑھے فی cm² ہے، اور گڑھے کی گہرائی 80–180 µm ہے۔ 1.5–2.0 (اعتدال سے بھاری) کی درجہ بندی کے لیے، ذرہ کی کثافت 300–600 فی ملی میٹر ہے، پٹنگ کثافت 100–300 گڑھے فی cm²، اور گڑھے کی گہرائی 120–250 µm ہے۔ 2.0 (بھاری) سے اوپر کی درجہ بندی کے لیے، ذرہ کی کثافت 600 فی mm² سے زیادہ ہے، پٹنگ کثافت 200-500 گڑھے فی cm²، اور گڑھے کی گہرائی 200–400 µm ہے۔

شمولیت کی قسم اور پٹنگ کی شدت

مختلف شمولیت کی اقسام میں مختلف پٹنگ کی شدت ہوتی ہے۔ ٹائٹینیم میں ٹائپ A کی شمولیت (سلفائیڈز) بہت کم ہوتی ہیں اور ان میں پٹنگ کی شدت کم ہوتی ہے (نسبتاً شدت 0.2)۔ قسم B (ایلومینیٹ) بھی نایاب ہیں اور اس کی شدت کم ہے (0.3)۔ قسم C (سلیکیٹ) کبھی کبھار کروسیبل آلودگی سے ہوتی ہے اور اس کی شدت اعتدال پسند ہوتی ہے (0.6)۔ قسم D (گلوبلر آکسائڈز، بنیادی طور پر Ti₂Fe) گریڈ 2 ٹائٹینیم میں عام ہیں اور ان کی شدت زیادہ ہے (1.0)۔ کُل پِٹنگ کثافت تقریباً ہر ایک قسم کی شمولیت سے حصہ داریوں کا مجموعہ ہے جس کا وزن اس کی شدت کے عنصر سے ہوتا ہے۔

برومین سروس کے لیے انکلوژن کنٹرول گائیڈ

درج ذیل جدول 50 ڈگری پر 0.5% برومین میں گریڈ 2 کے ٹائٹینیم ہیٹر ٹیوبوں کے لیے زیادہ سے زیادہ قابل اجازت ASTM E45 شمولیت کی درجہ بندی اور ذرہ کثافت فراہم کرتا ہے، مطلوبہ پٹنگ کثافت اور سروس لائف کی بنیاد پر۔

شمولیت کے کنٹرول سے باہر انجینئرنگ

ٹائٹینیم گریڈ پٹنگ رویے کو متاثر کرتا ہے۔ گریڈ 7 (پیلیڈیم-مستحکم) میں گریڈ 2 کی طرح شمولیت کا مواد ہوتا ہے لیکن پیلیڈیم galvanic رویے میں ردوبدل کرتا ہے، اسی شمولیت کی تقسیم کے لیے 50–70% تک پٹنگ کثافت کو کم کرتا ہے۔ گریڈ 1 میں لوہے کا مواد کم ہے (زیادہ سے زیادہ 0.08%) اور فطری طور پر کم Ti₂Fe شمولیت۔ دیوار کی موٹائی گڑھے میں داخل ہونے کا الاؤنس فراہم کرتی ہے۔ 100 µm گڑھوں والی 2.0 ملی میٹر دیوار میں اس کی دیوار کا 95% حصہ باقی ہے۔ ٹیوب کی سطح کی تکمیل گڑھے کے آغاز کو متاثر کرتی ہے۔ الیکٹرو پولشنگ سطح کی ایک پتلی تہہ کو ہٹاتی ہے، جس سے کم شمولیتیں سامنے آتی ہیں۔ 700 ڈگری پر ہائیڈروجن اینیلنگ Ti₂Fe ذرات کو اسفیرائڈائز کر سکتی ہے، ان کے پہلو کے تناسب کو کم کر سکتی ہے اور اس کی شدت کو کم کر سکتی ہے۔

باخبر تفصیلات بنانا

50 ڈگری پر 0.5% برومین میں ٹائٹینیم ہیٹر ٹیوب کے لیے، 1.0 (صاف) سے کم کی ASTM E45 شمولیت کی درجہ بندی کی وضاحت کریں۔ کم شمولیت والے مواد کو حاصل کرنے کے لیے ڈبل ویکیوم آرک ریملیٹڈ (VAR) مواد کی ضرورت ہے۔ 500× میگنیفیکیشن پر نمائندہ نمونے کے میٹالوگرافک امتحان کی درخواست کریں، اس تصدیق کے ساتھ کہ Ti₂Fe پارٹیکل کثافت 150 ذرات فی mm² سے کم ہے اور یہ کہ کوئی بھی ذرات 5 µm قطر سے زیادہ نہیں ہے۔ اہم ایپلی کیشنز کے لیے، گریڈ 1 ٹائٹینیم یا گریڈ 7 ٹائٹینیم کی وضاحت کریں۔ آنے والے معائنے کے دوران، ایک نمونہ کوپن کو 0.5% Br₂ میں 50 ڈگری پر 168 گھنٹے تک ڈبو کر ایک تیز رفتار ٹیسٹ کریں اور 50× میگنیفیکیشن کے تحت جانچ کریں۔ اگر پٹنگ کثافت 50 گڑھے فی cm² سے زیادہ ہو تو لاٹ کو مسترد کریں۔ کوالٹی پیرامیٹر کے طور پر شمولیت کے مواد کو کنٹرول کر کے، انجینئر برومین سروس میں پٹنگ کثافت کو کم کرتا ہے۔