Контроль количества водорода в титане с помощью анализатора G6 Leonardo от компании Bruker

Титан широко распространен в земной коре, где его содержится около 6%, а по распространенности он занимает четвертое место после алюминия, железа и магния. Однако промышленный способ его извлечения был разработан лишь в 40-х годах ХХ века. Благодаря прогрессу производство титана и его сплавов интенсивно развивалось. Это объясняется сочетанием таких ценных свойств титана, как малая плотность, высокая удельная прочность, коррозионная стойкость, технологичность при обработке давлением и свариваемость, хладостойкость, немагнитность и ряд других ценных физико-механических характеристик. Титан относится к числу химически активных металлов, однако он обладает высокой коррозионной стойкостью, так как на его поверхности образуется стойкая пассивная пленка, прочно связанная с основным металлом и исключающая его непосредственный контакт с коррозионной средой. Толщина этой пленки обычно достигает 5–6 нм.

Благодаря оксидной пленке, титан и его сплавы не корродируют в атмосфере, в пресной и морской воде, устойчивы против кавитационной коррозии (разрушении поверхности металла или сплава, вызываемое одновременным коррозионным) и механическим воздействием агрессивной среды и коррозии под напряжением, а также в кислотах органического происхождения.
Производство изделий из титана и его сплавов имеет ряд технологических особенностей. Из-за высокой химической активности расплавленного титана его плавку, разливку и дуговую сварку производят в вакууме или в атмосфере инертных газов.

Механические свойства титана существенно зависят от содержания примесей в металле. Различают примеси внедрения — кислород, азот, углерод, водород и примеси замещения, к которым относятся железо и кремний. Хотя примеси повышают прочность, но одновременно резко снижают пластичность, причем наиболее сильное отрицательное действие оказывают примеси внедрения, особенно газы. При введении всего лишь 0,003% Н, 0,02% N или 0,7% О титан полностью теряет способность к пластическому деформированию и хрупко разрушается.

Особенно вреден водород, вызывающий водородную хрупкость титановых сплавов. Водород попадает в металл при плавке и последующей обработке, в частности при травлении полуфабрикатов. Водород мало растворим в титане и образует пластинчатые частицы гидрида, снижающего ударную вязкость и особенно отрицательно проявляющегося в испытаниях на замедленное разрушение.
Таким образом, определение количества водорода имеет важное значение для процесса производства и контроля качества.

Анализатор G6 LEONARDO представляет собой экономичное, эффективное и надежное средство определения кислорода и азота в этих материалах.
Определение водорода в твердых телах основано на плавлении образца в графитовом тигле в потоке инертного газа. G6 LEONARDO оснащен мощной электродной печью, позволяющей достичь температуры образца 3000 C° для разложения даже тугоплавких соединений, таких как нитриды.
G6 LEONARDO обеспечивает требуемую точность в компактной и простой в обслуживании форме. Его механизм SampleCare™, гибкий выбор газа-носителя и мощное, но простое в использовании ПО обеспечивают надежную и экономичную работу.
G6 Leonardo поставляется в различных комплектациях: в виде одноэлементного (O, N или H) или двухэлементного (ON или OH) анализатора.

Подробнее об анализаторе G6 LEONARDO здесь.