Titaanist toruliitmikud, mis puutuvad kokku kõrgendatud temperatuuridega, tekitavad kõva hapniku{0}}rikka pinnakihi, mida tuntakse üldiselt kuialfa{0}}juht. See saastumistsoon tekib siis, kui hapnik difundeerub metallvõresse temperatuuril, mis ületab ligikaudu 540 kraadi (1000 kraadi F), stabiliseerides kuusnurkse tihedalt-pakitud alfafaasi ja luues rabeda, madala elastsusega kesta. Alfa-korpuse paksus ületab tavaliste tootmistsüklite korral harva mõne kümnendiku millimeetrist, kuid isegi madal saastunud kiht toimib tõmbe- või tsüklilise koormuse korral pragude tekkekohana. Täielik ja ühtlane eemaldamine taastab pinna terviklikkuse, purunemiskindluse ja korrosioonikindluse ning hoiab ära hilinenud rikked, mida sageli valesti diagnoositakse materjalidefektidena.
Titaantorude valmistamisel kasutatakse alfa{0}}katlakivide ja oksiidide eemaldamisel kolm tehnikat:mehaaniline jahvatamine, happega peitsimine ja keemiline jahvatamine.Iga meetod nõuab oma kohta tootmises sõltuvalt geomeetriast, partii suurusest ja aktsepteerimiskriteeriumidest. Tõhususe küsimust ei saa aga taandada üksnes varude eemaldamise määrale. Tõeline tõhusus tasakaalustab eemaldamise ühtlust, mõõtmete tolerantsi, vesiniku sissevõtmise riski-ja ümbertöötamise kiirust keerulistel sisepindadel, mis on tüüpilised põlvedele, reduktoritele ja harudele.
mehaaniline lihvimine
Mehaaniline lihvimine kasutab saastunud kihi füüsiliseks eemaldamiseks abrasiivseid linte, klapprattaid või karbiidist purse. Sirgete torude välispindadel või äärikupindadel pakub see meetod kohest nähtavust. Operaatorid saavad värvimuutust segada ja edenemist kontrollida värvi läbitungimise kontrollimise teel. Titaani madal soojusjuhtivus koondab aga hõõrdesoojuse lihvimistsooni. Kui kohalikud temperatuurid ületavad taas 540 kraadise oksüdatsiooniläve, võib värskelt paljastunud metalli alla tekkida uus hapnikuga{5}}rikastatud kiht. Samuti annab käsitsi lihvimine harva ühtlase paksuse eemaldamise; alfa{7}}jääkott jääb sageli lõhedesse, juure-läbi keevisõmblustesse ja raadiusega kitsastesse-kurvidesse, kuhu ratas ei ulatu. 3D-toruliitmiku, nagu tagakülgede servadega triikraud, puhul ei taga mehaaniline lihvimine saaste täielikku eemaldamist. See on -töömahukas, geomeetria-piiratud ja võib titaani pinnale manustada alumiiniumoksiidi või ränikarbiidi fragmente-, mis on pooljuht- või kosmosevedelike süsteemide jaoks vastuvõetamatu tulemus.
Happeline marineerimine
Happega peitsimisel kasutatakse lämmastik-vesinikfluoriidhappe segu, mis sisaldab tavaliselt 20–40% HNO₃ ja 1–5% HF, kontrollitud temperatuuridel vahemikus 25–50 kraadi. HF lahustab oksiidi ja osa titaanmetallist, samas kui HNO₃ hoiab ära vesiniku liigse imendumise, säilitades passiivse oksüdeeriva potentsiaali. Marineerimiskiirus võib ületada 0,02 mm minutis, kõrvaldades kiiresti alfa{10}}ümbrise ja kuumuse varjundi ligipääsetavatelt pindadelt. Protsess eemaldab ka tramprauda ja muud määrdunud saasteained. Peamine lõks on vesiniku omastamine. Kui HNO₃:HF suhe langeb liiga madalale või vanni temperatuur tõuseb, difundeerub aatom vesinik titaani, muutes võre hapraks. Isegi hästi-kontrollitud marineerimisvann võib vesinikku sisse viia üle 0,015% massipiirangu, kui sukeldumisaeg pikeneb. Marineerimisjärgne vaakumlõõmutamine Lisaks ründab happega peitsimine ühtselt kõiki paljastatud metalle ainult vaateväljas; varjutatud sisemised käigud või keermestatud ühendused võivad tekkida-marineeritud või mõõtmete järgi lahjendatud kujul. Jäätmete hapete käitlemine ja titaanioonide saastumise piirid lisavad keskkonnakäitluskulusid.
Keemiline jahvatamine
Keemiline jahvatamine-, mida mõnikord nimetatakse keemiliseks jahvatamiseks või kontrollitud keemiliseks töötlemiseks-, pakub põhimõtteliselt teistsugust mehhanismi. Agressiivse söövitamise asemel kasutab see eelnevalt arvutatud metalli paksuse eemaldamiseks valmistatud pastasid või madalama aktiivsusega lahuseid, millele on lisatud täpsed maskeerijad ja ajastatud sukeldamine. See tehnika on standardne lennukite titaanist surveanumates ja lennukikere korpustes, kus alfa{6}}korpuse eemaldamise sügavused peavad olema kupongi jälgimise kaudu sertifitseeritud. Keemiline freesimine eemaldab metalli ühtlaselt isegi keerukatest sisegeomeetriatest ja pimedatest õõnsustest, eeldusel, et lahusevool jõuab nendeni. Kaasaegsed titaani keemilised jahvatuslahused põhinevad sageli nitraadil-, millele on lisatud fluoriidi ja patenteeritud inhibiitoreid, mis puhverdavad metalli lahustumiskiirust, piirates samal ajal katoodselt vesiniku moodustumist. Kiirus on aeglasem kui toorhappega peitsimisel, tavaliselt 0,01–0,03 mm tunnis, kuid eemaldamine on isotroopne ja mõõtmetelt stabiilne. Vesiniku neeldumine on viidud miinimumini, säilitades passiivses piirkonnas elektrokeemilise potentsiaali; Pärast jahvatamist-jääb vesiniku sisaldus tavaliselt alla 0,005%, kui lahuse kontroll on täpne. Peamine insenerikulu on maski pealekandmine ja eemaldamine, millele lisandub vannikeemia analüütiline hooldus. Kriitiliste, väikese-sisemise raadiusega titaanist toruliitmike puhul on keemiline freesimine ainus protsess, mis suudab usaldusväärselt eemaldada 100% alfa{20}}kast ilma õhukest seina mehaaniliselt kahjustamata või väsitavat{21}}sälkprofiili jätmata.
Tõhususe võrdlemine rangelt aja järgi-osal-soosib happelist marineerimist. Söögivann eemaldab keevisõmbluse põlvest üldise alfa-juhu 15–30 minutiga, samas kui keemiline jahvatamine võib võtta mitu tundi. Kuid kui tõhususe tegurid hõlmavad praagi kogust, ümbertöödeldamist, täiendavat vaakumdegaseerimist ja pikaajalist -teenusekindlust, on keemiline jahvatamine pidevalt paremad. Mehaaniline lihvimine on madalaim kõigi sisekontuure sisaldavate või jälgitavat protsessijuhtimist vajavate liitmike puhul. See on endiselt kasulik suurte ja lihtsate komponentide kosmeetiliseks remondiks, mille järel võib paksuse kontrollimine ultraheliga mõõtmisega kinnitada saaste eemaldamist.
Protsessi valik sõltub vastuvõtustandardist. AMS 2700, ISO 8080 ja ASTM B600 annavad kõik juhised titaani keemilise eemaldamise ja passiveerimise kohta. Tõhus toiming ei määratle läbimist/tõrjumist mitte värvimuutuse kadumise, vaid kinnitusega, et rabe alfa{5}}kattekiht on asendatud terve metalliga, mille vesiniku sisaldus suureneb vähem kui 200 ppm. Rakenduste jaoks, mis nõuavad täielikku alfa{8}}korpuse vaba ruumi kõikidel pindadel-kõrge{10}}väsimuse tsükliga kosmoseliinid, veealused ajamid või meditsiinilised isotoopide ülekandetorud-, keemilised freesimisalused on kõige usaldusväärsem, kontrollitav ja materjalist{12}}ohutuim valik. Vanni keemia, temperatuur ja lahuse analüüs peavad jääma range statistilise protsessi kontrolli alla ning adsorbeerunud vesiniku eemaldamiseks on soovitatav kasutada jahvatusjärgset-niiskuse{15}}küpsetustsüklit. Nendes tingimustes tagab keemiline jahvatamine protsessi kõrgeima üldise efektiivsuse: ühtlane pinnakvaliteet, range vesiniku kontroll ja puudub vajadus järgneva mehaanilise segu parandamise järele.
