1. Qual é a pureza típica do titânio Grau 2?
O grau 2 é titânio comercialmente puro (titânio não ligado).
Sua pureza mínima de titânio é normalmente maior ou igual a 99,2% em peso e, na produção comercial real, geralmente atinge 99,6% ou mais.
De acordo com padrões comuns como ASTM B265, ASTM B348, ASTM B381, os limites máximos permitidos de impurezas são aproximadamente:
H Hidrogênio: Menor ou igual a 0,015%
O Oxigênio: Menor ou igual a 0,20%
Nitrogênio N: Menor ou igual a 0,03%
Carbono C: Menor ou igual a 0,05%
Ferro Fe: Menor ou igual a 0,10%
Outros oligoelementos: Menor ou igual a 0,05%
Portanto, o conteúdo real de Ti na maioria dos titânios qualificados de Grau 2 é de cerca de 99,5% ~ 99,7%.
2. Quais são os efeitos do teor excessivo de hidrogênio no titânio Grau 2?
O hidrogênio é uma impureza intersticial altamente prejudicial para o titânio. Quando o teor de hidrogénio excede o limite padrão (normalmente > 0,015%), os principais efeitos nocivos são:
(1) Fragilização por hidrogênio (redução séria na tenacidade e ductilidade)
O excesso de hidrogênio combina-se com o titânio para formar hidretos de titânio frágeis (TiH₂).
Esses hidretos são duros e quebradiços, que:
Reduza drasticamente a ductilidade, o alongamento e a resistência ao impacto
Tornar o material propenso a fraturas frágeis sob carga
(2) Aumento do risco de rachaduras
Os hidretos atuam como locais internos de iniciação de fissuras
Pode causar fissuras retardadas mesmo com baixa tensão
Reduz significativamente a vida útil, especialmente em peças estruturais
(3) Deterioração das propriedades mecânicas
A resistência à tração pode aumentar ligeiramente
A plasticidade e a tenacidade caem significativamente
O material muda de dúctil para frágil
(4) Piora da resistência à corrosão e processabilidade
O titânio fragilizado por hidrogênio é mais sensível à corrosão sob tensão
Maior probabilidade de rachar durante a conformação, soldagem ou usinagem
Reduz a estabilidade em ambientes corrosivos (por exemplo, água do mar, meios químicos)
(5) Afeta altas-temperaturas e desempenho de serviço-de longo prazo
A temperaturas ligeiramente elevadas, a difusão do hidrogénio acelera,
levando à fragilização progressiva ao longo do tempo.
Em resumo, o excesso de hidrogênio no titânio Grau 2 é um dos defeitos de qualidade mais comuns e perigosos, causando diretamente fragilização por hidrogênio, fratura frágil e falha precoce de peças.
