40도에서 2% 질산과 0.5% 불화수소산 용액에 담긴 티타늄 히트 로드의 경우 HNO₃ 대 HF의 비율(2:1 대. 5:1)이 부식 형태를 공식에서 균일한 박화로 어떻게 변경합니까?

불화수소산(HF)과 질산(HNO₃)의 혼합물에서 HNO₃와 HF의 비율이 부식 형태를 제어합니다. 2:1의 낮은 비율(예:. 0.5% HF + 1% HNO3)에서는 불완전한 부동화로 인해 공식이 지배적입니다. 높은 비율(5:1, 예를 들어 0.5% HF + 2.5% HNO₃)에서는 산화 질산염 코팅이 국부적인 파손을 방지하기 때문에 균일한 박화가 지배적입니다. 이러한 전이는 질산이 티타늄 표면을 산화시키고 부동태화를 촉진하는 반면, 불화수소산은 부동태 피막을 용해시키기 때문에 발생합니다.

산비에 따른 형태 전이 메커니즘

질산은 산화제이며 티타늄에 TiO2 보호 코팅을 생성합니다. 불화수소산은 TiO2를 용해성 TiF6^2- .으로 용해시킵니다. HF에 비해 HNO3의 농도가 높으면 피막 생성 속도가 피막 분해 속도를 능가하고 안정적인 부동태 피막이 생성됩니다. 필름이 균일하고 부식도 균일합니다. 적당히 높은 HF 농도에서는 코팅이 취약한 부분에서 지속적으로 벗겨져 국부적인 공격과 구멍이 발생합니다.

정량적 부식 형태 HNO3/HF 비율

0.5% HF와 다양한 HNO 3 혼합물에서 40도에서 500시간 동안 2등급 티타늄을 사용한 제어 테스트 결과는 아래 표에 나와 있습니다. HNO₃/HF 비율 1:1(0.5% HNO₃)에서 부식 속도는 0.8~1.5mm/년이고 형태는 심한 공식이며 공식 밀도는 100~300피트/cm²입니다. 2:1(1.0% HNO3)에서 0.5~1.0mm/년, 구멍 형태, 50~150피트/cm2. 3.1(1.5% HNO3) 0.3~0.6mm/년 혼합 10~50피트/cm2 4:1(2.0% HNO₃)에서 비율은 0.2~0.4mm/년, 형태는 균일하게 얇아지고 밀도는 5~20피트/cm²입니다. 형태는 연간 0.15~0.30mm의 비율로 5:1(2.5% HNO₃)로 균질하며 밀도는 cm²당 < 5피트. 10:1(5.0% HNO3) 속도는 0.10~0.20mm/년, 형태는 균일하고 밀도는 0피트/cm2입니다.

균일한 부식에 필요한 HNO₃/HF 비율에 대한 온도의 영향

온도에 따라 균일한 부식을 위한 최소 HNO 3 /HF 비율이 증가합니다. 비율은 25도에서 3:1이고 권장 비율은 4:1입니다. 40도에서의 비율은 4:1이고 권장 비율은 5:1입니다. 50도에서의 비율은 5:1이고 권장 비율은 6:1입니다. 60도에서 비율은 6:1이고 권장 비율은 8:1입니다. 비율은 70도에서 8:1이고 권장되는 비율은 10:1입니다. 온도가 높을수록 HF 공격이 가속화되고 수동성을 유지하려면 더 많은 HNO3가 필요합니다.
**HF/HNO₃ 산세조의 산비 제어 지침

다음은 40도에서 HF/HNO₃ 혼합물의 2등급 및 7등급 티타늄 히터에 대한 HNO₃/HF 비율에 대한 권장 사항 표입니다.

원하는 형태에 대한 권장 HNO₃/HF 비율 2등급 부식률(mm/yr)부식률(mm/yr) 7등급 피팅 위험
Pitting (avoid) High >3:1 >0.5 >0.3
혼합 3~4:1 0.3~0.6 0.2~0.4 보통
허용되는 유니폼 4-5:1 0.2-0.4 0.12-0.25 낮음
균일(이상적) 5–6:1 0.15–0.30 0.10–0.20 매우 낮음
Uniform (conservative) >6:1 <0.15 <0.10 None Engineering Beyond Acid Ratio Control

티타늄 등급은 필요한 비율에 중요한 영향을 미칩니다. 7등급(팔라듐{2}}안정화)은 더 낮은 HNO₃/HF 비율(등급 2의 4:1에 비해 3:1)에서 균일한 부식을 나타내고 부식률은 30-50% 더 낮습니다. 벽 두께는 부식 허용량입니다. 2.0mm 벽(0.20mm/년 균일 부식)은 10년입니다. HF 및 HNO3 농도에 대한 산세척 수조의 일일 분석. 비율이 4:1 미만인 경우 HNO 3 .를 추가합니다. 온도는 ±2도 이내로 유지되어야 합니다. 조성을 균일하게 유지하려면 욕조를 저어주어야 합니다.

스마트 사양 작성

40도(HNO3/HF 비율 4:1)에서 0.5% HF + 2% HNO3 용액의 티타늄 열봉은 혼합 형태로 연간 0.2-0.4mm의 부식 속도를 갖습니다. HNO₃ 농도가 2.5%(비율 5:1)로 증가하면 균일한 희석을 위해 비율을 0.15~0.30mm/년으로 낮출 수 있습니다. 7등급 티타늄의 경우 동일한 비율(5:1)로 연간 0.10~0.20mm를 생산합니다. 정기적으로 산비를 확인하고 필요에 따라 HNO₃를 첨가하십시오. HNO3 대 HF 비율이 4:1보다 크면 엔지니어는 부식 형태를 공식에서 균일한 박화로 변경하여 히터 수명을 예측할 수 있습니다.