1. Oxunarþol 5. stigs títanblendi við háan hita
5. stigs títan álfelgur sýnir góða oxunarþol við hóflegt hitastig, en afköst hennar eru háð hitastigi.
Við hitastig allt að 300 gráður - 350 gráður myndar málmblönduna þunnt, þétt og viðloðandi oxíðlag sem er aðallega samsett úr TiO₂. Þetta hlífðarlag kemur í veg fyrir frekari dreifingu súrefnis inn í undirlagið, sem leiðir til hægrar oxunarhvarfa og stöðugrar frammistöðu við langtímaþjónustu.
Þegar hitastigið fer yfir 400 gráður, hraðar oxun áberandi. Oxíðlagið verður þykkara, minna einsleitt og getur tapað viðloðun, sem leiðir til aukinnar súrefnisupplausnar í títangrunninu. Yfir 450 gráður – 500 gráður veldur súrefnisgenging súrefnisbrotnar: súrefnisatóm leysast upp í millivef í títangrindunum, eykur hörku en dregur verulega úr sveigjanleika og höggseigni. Þetta fyrirbæri er þekkt sem millivefsbrot.
Því er ekki mælt með gráðu 5 fyrir samfellda notkun yfir 400 gráður ef þörf er á burðarvirki og sveigjanleika. Fyrir notkun yfir 400 gráður er oxunarþolin húðun eða títan málmblöndur með hærri hita eins og IMI 834 eða Ti-6242 valin.
2. Langtímaþjónusta: Styrkur og tæringarþol niðurbrot
(1) Langvarandi styrkleikarýrnun
Við langvarandi útsetningu fyrir háum hita, 5 stigs títan álfelgur gangast undir smábyggingarbreytingar sem hafa áhrif á vélræna eiginleika.
Á bilinu 300 gráður - 350 gráður haldast togstyrkur og álagsstyrkur tiltölulega stöðugur í þúsundir klukkustunda.
Langvarandi hald á milli 400 gráður - 550 gráður veldur grófun alfafasa og hitauppstreymi, sem leiðir til hægfara minnkunar á togstyrk og þreytustyrk.
Súrefnisdreifing og millivefsbrot dregur enn frekar úr sveigjanleika og brotseigu.
Fyrir áreiðanlega frammistöðu til lengri tíma litið samþykkir iðnaðurinn almennt samfelld þjónustumörk upp á 315 gráður fyrir 5. stig. Umfram þetta hitastig verður styrkleikarýrnun umtalsverð og takmarkar líftíma íhluta.
(2) Langtíma tæringarþol
Í flestum umhverfi, þar á meðal sjávar, hlutlausu andrúmslofti og mildum efnafræðilegum efnum, heldur gráðu 5 framúrskarandi tæringarþol eftir langtíma notkun.
Hlífðar TiO₂ lagið endurnýjar sig sjálfkrafa ef það skemmist og veitir viðvarandi tæringarþol.
Hins vegar geta tveir þættir dregið úr frammistöðu:
Oxunarbrot við háhita:Eins og fram hefur komið dregur djúpt súrefnisgengni niður hörku yfirborðs og getur stuðlað að sprungumyndun undir álagi.
Samspil skrið-tæringar:Við háan hita og viðvarandi streitu getur skriðaflögun rofið óvirku filmuna staðbundið og flýtt fyrir staðbundinni tæringu í árásargjarnum miðlum.
Við venjulegar þjónustuaðstæður undir 300 gráður á sér stað engin marktæk niðurbrot á tæringarþoli yfir langan tíma.
Samantekt
Grade 5 títan álfelgur hefur fullnægjandi oxunarþol allt að 350 gráður - 400 gráður. Yfir 400 gráður verða oxun og súrefnisbrot að takmarka.
Langtíma útsetning fyrir háum hita leiðir til hægfara minnkunar á styrkleika vegna grófgerðar örbyggingar og millivefsbrots, en tæringarþol er stöðugt í dæmigerðu þjónustuumhverfi. Til að fá hámarks áreiðanleika ætti stöðugt vinnuhitastig að vera takmarkað við um það bil 315 gráður.
