공기 중 티타늄 합금 재료의 반응은 무엇입니까?

티타늄 막대, 티타늄 튜브 등과 같은 공기 중 티타늄 합금 물질의 반응은 일반적으로 산소, 질소 및 수소의 세 가지 비금속 원소와 관련이 있습니다. 그들의 반응 과정은 온도와 밀접한 관련이 있습니다.
티타늄은 100도 이하의 공기 중 산소와 매우 느리게 반응하며 표면 만 500도에서 산화됩니다. 온도가 상승하면 표면 산화막이 티타늄에 용해되기 시작하고 산소가 금속으로 확산되기 시작합니다. 그러나 700 ° C에서 산소는 금속의 내부 격자로 들어 가지 않습니다. 온도가 700 ° C를 초과하면 금속으로의 산소 확산이 가속화되고 표면 산화막은 고온에서 보호 효과를 잃습니다.
티타늄과 산소의 반응은 티타늄의 모양과 온도에 따라 다릅니다. 분말 티타늄은 실온에서 공기 중 정전기, 스파크 및 마찰의 작용으로 격렬하게 타거나 폭발합니다. 그러나 고밀도 티타늄은 실온에서 공기 중에서 안정적입니다. 고밀도 티타늄이 공기 중에서 가열되면 산소와 반응하기 시작합니다. 첫째, 산소는 티타늄 표면의 결정 격자로 들어가 조밀 한 산화막을 형성합니다. 표면의 산화막은 산소가 내부로 확산되는 것을 방지하고 보호 효과가 있습니다. 따라서 티타늄은 500 ° C 이하의 공기에서 안정적입니다. 표면 산화막의 색상은 형성 온도와 관련이 있습니다. 200도 미만은 은백색, 300 도는 밝은 노란색, 400 도는 황금색, 500 도는 파란색, 600 도는 자주색, 700-800 도는 적 회색, 800-900 도는 회색입니다. 순수 산소에서 티타늄 대 산소의 초기 온도 비율은 공기의 초기 온도 비율보다 낮습니다. 약 500-600 ° C에서 티타늄은 산소로 연소됩니다.
티타늄은 실온에서 질소와 반응하지 않지만 고온에서 티타늄은 질소에서 연소 할 수있는 몇 안되는 금속 원소 중 하나입니다. 질소 내 티타늄의 연소 온도가 800 ° C보다 높으면 티타늄과 질소의 반응이 매우 격렬합니다. 티타늄과 질소의 반응은 티타늄 질화물 (ti3n, Ti N 등)을 생성 할뿐만 아니라 Ti-N 고용체를 형성 할 수도 있습니다. 온도가 500-550 ℃ 일 때 티타늄은 질소를 흡수하기 시작하여 간질 고용체를 형성하고 600 ℃를 초과하면 티타늄의 질소 흡수율이 증가합니다. Ti-N 고용체에서 질소는 티타늄 질화물의 형태로 티타늄 격자에 들어가고 티타늄의 상전이 온도가 증가하며 질소는 티타늄의 안정제이기도합니다. 공기 중 질소의 최대 용해도 (질량 분율)는 1050 ° C에서 7 %, 2020 ° C에서 2 %입니다. 그러나 티타늄에 의한 질소의 흡수율은 산소의 흡수율보다 훨씬 느립니다. 따라서 티타늄은 주로 공기 중 산소를 흡수하는 반면 질소 흡수는 부차적입니다.
Gr23 Ti-6Al-4V ELI Titanium Bar     Gr1 Pure Titanium Wire     Gr9 Ti3Al2.5V Titanium Pipe     Gr1 Pure Titanium Tube