チタンチューブが熱処理によって残留物を除去する仕組み

チタン管の水素含有量が高すぎると、脆化により衝撃靭性およびノッチ引張強度が急激に低下します。そのため、一般的にチタン管の水素含有量は {{0}}.015% を超えてはならないと規定されています。水素吸収を減らすには、熱処理前に部品から指紋、ミルマーク、グリース、その他の残留物を取り除き、熱処理炉の雰囲気に水蒸気がないようにする必要があります。チタン管の水素含有量が許容値を超える場合は、真空焼鈍によって除去する必要があります。脱水素のための真空焼鈍は、通常、0.066Pa 未満の圧力で 538-760 度に 2-4 時間維持されます。
温度が 540 度を超えない場合、チタン管の表面の酸化膜はそれほど厚くなりません。しかし、熱処理温度が高ければ (760 度以上)、酸化速度が急速に加速し、酸素が材料内に拡散して拡散層、つまり汚染層を形成します。酸素汚染層は脆性比が高く、部品の表面に亀裂や損傷を引き起こします。
チタンチューブの利点は次のとおりです。
1. チタン管は比強度が高い。チタン合金の密度は一般に約4.5g/cm3で、鋼の60%に過ぎません。純チタンの強度は普通鋼に近い程度で、一部の高強度チタン合金は多くの合金構造用鋼の強度を超えています。そのため、チタン合金の比強度（強度/密度）は、表 7-1 に示すように、他の金属構造材料よりもはるかに高く、単位強度が高く、剛性が高く、軽量な部品を製造できます。現在、チタン合金は、航空機のエンジン部品、フレーム、スキン、ファスナー、着陸装置などに使用されています。
2. チタン管は耐熱性が高く、使用温度はアルミニウム合金より数百度高く、中温でも必要な強度を維持できます。450-500度の温度で長時間使用できます。この2種類のチタン合金は150-500度の範囲でも高い比強度を維持しますが、アルミニウム合金は150度で比強度が大幅に低下します。チタン合金の使用温度は500度に達することがありますが、アルミニウム合金の使用温度は200度未満です。
3. チタン管は耐食性に優れています。チタン合金は湿気の多い雰囲気や海水媒体で使用でき、耐食性はステンレス鋼よりもはるかに優れています。特に孔食、酸腐食、応力腐食に対する耐性が強く、アルカリ、塩化物、塩素、硝酸、硫酸などの有機物に対する耐食性が優れています。ただし、チタンは還元酸素やクロム塩媒体に対する耐食性が低いです。
4. チタン管は低温性能が良好です。チタン合金は低温および極低温でも機械的特性を維持できます。TA7 などの低温性能が良好で侵入元素が極めて少ないチタン合金は、-253 度である程度可塑性を維持できます。そのため、チタン合金は重要な低温構造材料でもあります。
脱酸素による汚染層を除去するには、機械的な処理方法（サンドブラスト、ルームミリングなど）または酸洗浄、化学ミリングなどの化学的方法があります。熱処理中は、隕石の熱処理を確保しながら、加熱時間をできるだけ短くする必要があります。真空炉または不活性ガス（アルゴン、窒素など）加熱炉で行うこともできます。適切な適用により、空気炉でチタン管部品を加熱することによって引き起こされる汚染を回避または軽減することもできます。