Temir xlorid xizmatida titan sirtini pardozlash-chegirma
Temir xlorid (FeCl 3) eritmalari yuqori oksidlovchi va ko'pchilik metallar uchun agressiv korrozivdir. Odatda temir xlorid 42 daraja Bé (taxminan 40% FeCl 3) dir. Titan passiv TiO₂ qatlami tufayli tanlangan, bu uni FeCl₃ ga chidamli qiladi. Biroq, chuqurlik - bu passiv qoplamaning mahalliy buzilishi, odatda sirt kamchiliklari, qo'shimchalar yoki mikroshkaladagi yoriqlar. Ra o'rtacha pürüzlülüğü bilan o'lchanadigan sirt qoplamasi, mumkin bo'lgan chuqurliklarni boshlash joylarining miqdori va hajmiga bevosita ta'sir qiladi. Yumshoqroq sirt (past Ra) mikroskopik yoriqlarni olib tashlaydi va xlorid ionlari kontsentratsiyasi uchun joylar sonini kamaytiradi. Juda silliq sirt (Ra < 0,2 mkm) elektropolishing yoki mexanik sayqallashni talab qiladi va qo'shimcha xarajatlarni talab qiladi. Joriy tadqiqot Ra qiymati va 42 daraja Bé FeCl3 da 50 gradusda chuqurchalar paydo bo'lish vaqti o'rtasidagi bog'liqlikni aniqladi va chuqurni boshlashdan oldin maksimal davomiylikni ta'minlaydigan sirt qoplamasini aniqladi.

Mexanik yaxlitlikka ta'sirlar: chuqurlikning boshlanishi va sirt pürüzlülüğü
Titandagi temir xlorid eritmasidagi chuqurchalar passiv plyonka eng yupqa bo'lgan yoki yoriqlar xlorid to'planishiga imkon beradigan joylardan boshlanadi. Qo'pol sirtda (Ra > 1,0 mkm) vodiylar mikro yoriqlarga o'xshaydi. Bu oluklar odatda 5–20 mkm kengligida va chuqurligi Ra qiymati bilan bir xil. Ushbu vodiylarda xlorid ionlari diffuziya cheklovlari tufayli to'planadi va metall xloridlarning gidrolizlanishi tufayli mahalliy pH pasayadi, bu esa chuqurlikni boshlaydi. Silliq yuzada (Ra < 0,4 mkm) vodiylar sayoz (<1 µm depth) and wide compared to their depth such that oxygen transport can maintain passivity. Electrochemical experiments in 42° Bé FeCl3 at 50°C showed that the pitting potential (Epit) of the Grade 2 titanium increased as the surface roughness decreased. For as-drawn surface (Ra = 1.5 µm) Epit = +0.65 V vs. Ag/AgCl. E_pit = +0.85 V for a mechanically polished surface (Ra = 0.4 µm). For electropolished surface (Ra = 0.1 µm) E_pit = + 0.95 V. In FeCl₃ the open-circuit potential is about +0.55 V. As-drawn surfaces are quite close to the pitting potential, whereas electropolished surfaces offer a safety margin of 400 mV. The induction time, which is the period from immersion to the first detectable pitting, shows an exponential dependence on the difference between Epit and the open-circuit potential. An increase of E_pit of 100 mV results in an increase of ~10 in induction time.

Issiqlik ko'rsatkichi: sirtni tugatish va issiqlik uzatish ta'siri
Yuzaki qoplama issiqlikni tashishga ham ta'sir qiladi, lekin chuqurlik qarshiligiga ikkinchi darajali. Qo'polroq sirtning haqiqiy sirt maydoni kattaroqdir (umuman Ra=1.5 mkm uchun prognoz qilingan maydondan 2 dan 5 martagacha), bu nazariy jihatdan temir xlorid eritmasi bilan aloqa maydonini oshirish orqali issiqlik o'tkazuvchanligini oshiradi. Biroq, konvektiv chegara qatlamining qalinligi (odatda 50-200 mkm) pürüzlülük xususiyatlaridan sezilarli darajada kattaroqdir va shuning uchun issiqlik uzatish koeffitsienti 5 mkm dan past bo'lgan qiymatlar uchun Ra dan deyarli mustaqildir. Elektropolishing (Ra{9}}µm) haqiqiy sirt maydonini mexanik sayqallangan sirtga nisbatan ~5% ga kamaytiradi, natijada minimal (<<1%) reduction in heat transmission. This means there is no thermal penalty for specifying a smooth surface finish.

Savdoning sintezi-: Ra qiymati va pitting induksiya vaqti
Yuzaki ishlov berish Ra qiymati (µm) usuli E_pit (V va Ag/AgCl) Birinchi chuqurga kirish vaqti (soat, 42 daraja Bé FeCl3, 50 daraja) Nisbiy xarajat omili
-Chizilgan (tegirmonda ishlov berish) 1,2 – 1,8 Yo‘q +0.65 V 20 – 40 soat 1,0× Tuzlangan (kislota kislotadan tozalangan) 0,8 – 1.2 10% HNO₃ + 2% HF dip +0.70 V 50 – 1010 s. 0,4 – 0,6 Tasma yoki g‘ildirakni jilolash +0.80 V 300 – 500 soat 1,5×
Mexanik silliqlash (600 grit) 0,2 – 0,3 Yupqa abraziv abraziv parlatish+0.88 V 2,0× 1,000 - 2,000 soat
Electro polished (bright finish) 0.08 – 0.15 Electro chemical polishing+0.95 V >5 000 soat. 2.5x
The results indicates that electropolished surfaces (Ra < 0.15 µm) have a pitting induction time of > 5,000 hours (>6 oylik uzluksiz ishlash)-chizilgan yuzalar 1-2 kun ichida chuqurlashadi. Ra ning kamayishi bilan yaxshilanish eksponent ravishda o'sib boradi.

Tugatgandan keyin muhandislik: passivatsiya va{0}}pardalashdan keyingi ishlov berish
Eng yaxshi chuqurlikka qarshilik ko'rsatish uchun, elektropolislangan sirtdan so'ng nitrat kislota passivatsiyasi bosqichi (20% HNO 3 50 gradusda 30 daqiqa davomida) amalga oshirilishi kerak. Ushbu davolash bir hil, nuqsonsiz{5}}TiO2 qatlamiga olib keladi, u tabiiy passiv plyonkaga qaraganda qalinroq va barqarorroqdir. Temir xloridda ishlaydigan passivlangan elektropolizlangan titan 10 000 soatlik laboratoriya sinovlaridan so'ng hech qanday chuqurchaga tushmaydi. Agar elektropolishing qo'llash uchun juda qimmat bo'lsa, u holda 600 gritli mexanik polishing (Ra ≈ 0,25 mkm) va passivatsiya 1000-2000 soatlik indüksiya vaqtini beradi, bu ko'plab partiyalarni tozalash protseduralari uchun mos keladi, bu erda isitgich olib tashlanadi va partiyalar orasida tozalanadi. Bu hiyla-nayrang, chuqurchalar paydo bo'lish joyi bo'lib xizmat qilishi mumkin bo'lgan sirt ifloslantiruvchi moddalardan (temir zarralari, yog 'yoki o'rnatilgan abraziv moddalar) saqlanishdir.

Xulosa: Elektropolizlangan (Ra 0,15 mkm dan kam yoki teng) eng uzun induksiya vaqtini taklif qiladi
The maximum induction time for pitting (> 5,000 hours of continuous service) was obtained for a titanium electric heating element immersed in 42° Bé ferric chloride etching solution at 50°C with an electropolished surface finish of Ra < 0.15 µm. Because of the exponential relationship between surface roughness and pitting potential, the improvement over as drawn surfaces ( Ra = 1.5 µm) is considerable, from 1-2 days to >6 oy. Mexanik jilolangan yuzalar (Ra=0.2–0,6 mkm) oraliq induksiya vaqtini 300–2000 soatga olib keladi, bu kamroq talab qilinadigan ilovalar uchun mos keladi. Elektropolishing muhim termal jazoga ega emas. Ra. 0,15 mkm dan kam yoki unga teng bo'lgan elektropolislangan sirt qoplamali temir xlorid bilan ishlov berish va jilolangandan keyin 20% nitrat kislotada passivatsiya qilish uchun isitgichlarni belgilang. Ammo pardozlash bilan bog'liq muammolarning oldini olish va xizmat muddatini uzaytirish-ko'tarilgan tugatish xarajatlari qoplanadi. Xizmat oraliqlari orasidagi kutilayotgan uzluksiz ishlash vaqtiga asoslanib, mos sirt qoplamasini tanlang. 1000 soatdan ortiq har qanday dastur uchun elektropolishing tavsiya etiladi.