Eltra
航空部件原材料中的氧/氮/氫分析
在航空制造領(lǐng)域,材料性能直接關(guān)系到飛行安全與結(jié)構(gòu)可靠性。隨著鈦合金、復(fù)合材料等在飛機結(jié)構(gòu)中的廣泛應(yīng)用,對其化學成分的控制變得尤為關(guān)鍵。其中,氧(O)、氮(N)、氫(H)元素雖然含量較低,卻對材料的力學性能、疲勞壽命與環(huán)境適應(yīng)性具有顯著影響。
現(xiàn)代飛機如波音787,其材料構(gòu)成中復(fù)合材料占50%,鈦合金占15%,鋁合金占20%。鈦合金因其高比強度、良好耐腐蝕性和與復(fù)合材料的相容性,廣泛用于機身結(jié)構(gòu)、發(fā)動機部件等關(guān)鍵部位。
然而,鈦合金對元素氧、氮、氫極為敏感。例如:
氧含量升高會導(dǎo)致材料硬度增加、韌性下降;
氫可能引起氫脆現(xiàn)象,降低材料延展性;
氮同樣影響材料的塑性變形能力。
為了確保安全,國際標準如ASTM、ISO、DIN等對鈦合金中氧、氮、氫的含量都有嚴格規(guī)定。鈦具有良好的斷裂韌性、抗拉強度高,又易于焊接。這使鈦在飛機制造中越來越受到關(guān)注。
鈦雖然是地球上第十大常見元素,但相較于被廣泛應(yīng)用的銅和鐵,因其價格昂貴,使用頻率較少。鈦在環(huán)境中分布廣泛,例如,它存在于礦物鈦鐵礦(FeTiO?)、鈣鈦礦(CaTiO?)以及主要存在于金紅石(TiO?)中,使得它難以開采且加工成本高昂。為了生產(chǎn)純鈦金屬,TiO?被轉(zhuǎn)化為TiCl?,然后在800–900°C的溫度下通過液態(tài)鎂(克羅爾法)進行還原。這一工藝使得鈦及其合金成為一種昂貴的材料等級。
鈦及其合金的力學性能對飛機制造非常有利。首先,其密度比鋼低60%,是一種輕質(zhì)材料。低重量帶來了更低的燃油消耗。其次,良好的耐熱性和耐腐蝕性確保了長壽命和發(fā)動機安全性。第三,低脆性和低熱膨脹性使得鈦及其合金能夠與CFRP(碳纖維增強塑料)結(jié)合使用。
盡管有這些優(yōu)點,但必須考慮到氧、氮和氫氣體會對鈦的力學性能產(chǎn)生負面影響。另一個風險是液態(tài)鈦在制備過程中對這些氣體的高親和力。因此,需要使用抽真空的爐子進行工作。
為了確保安全,國際標準如ASTM、ISO、DIN等對鈦合金中氧、氮、氫的含量都有嚴格規(guī)定。例如,Grade 2鈦合金中,氧含量不得超過0.4%,氮不超過0.05%,氫不超過0.015%。而Ti6Al4V這類高端合金,氧含量更被限制在0.25%以內(nèi)。
由于O/N/H濃度對鈦及其合金材料性能的重大影響,對這些元素進行可靠的測量是不可或缺的。
ELTRA的O/N/H分析儀ELEMENTRAC ONH-ps三聯(lián)測氧氮氫分析儀采用惰氣熔融技術(shù),可以從低ppm水平到百分比的寬濃度范圍內(nèi)同時測量O/N/H氣體。ONH-ps的脈沖電極爐在高達3000°C的溫度下熔化鈦樣品,測量以二氧化碳形式釋放的氧,以單質(zhì)形式釋放的氮,以及以水的形式釋放的氫。
為確保O/N/H的可靠測量,會向樣品中添加助熔劑(如鎳或錫)。這些助熔劑有助于降低熔點,確保嵌入金屬中的氣體的完全釋放以及O/N/H測量的良好重復(fù)性。
ELTRA
ELEMENTRAC ONH-p
ELEMENTRAC ONH-ps可處理任何固體形狀的樣品,如粉末、顆粒、線材或小片,能做到精準投樣并且不會卡樣,減少前處理時間,為分析工作提供了非常大的便利性。
使用ELEMENTRAC ONH-ps分析鈦合金中氧氮氫典型測量結(jié)果
當然,使用ELEMENTRAC ONH-ps也可以分別建立鈦合金中的氧氮以及鈦合金中的氫的應(yīng)用方法。使用不同的助溶劑,分別分析鈦中氧氮和鈦中氫。
使用ELEMENTRAC ONH-ps分析鈦合金中氫典型測量結(jié)果
ELEMENTRAC ONH-ps符合所有國際標準。除了鈦合金,還適用于其他金屬,例如,鋼、銅等O/N/H分析。無論是學術(shù)研究還是工業(yè)生產(chǎn),都能輕松上手。
需要更多支持,歡迎隨時聯(lián)系德國Eltra。
弗爾德(上海)儀器設(shè)備有限公司隸屬全球技術(shù)領(lǐng)先者-弗爾德集團旗下,提供最先進的樣品處理與分析設(shè)備及解決方案。
旗下六大品牌:德國Retsch(萊馳)粉碎、研磨、篩分設(shè)備,德國Microtrac MRB(麥奇克萊馳)多功能粒度粒形分析儀,Carbolite(卡博萊特)烘箱、高溫烘箱、箱式馬弗爐、灰化爐、管式馬弗爐、氣氛馬弗爐、真空馬弗爐、高溫馬弗爐及工業(yè)定制爐,Eltra(埃爾特)碳/氫/氧/氮/硫元素分析儀,QATM(奧德鎂)切割機、鑲嵌機、磨拋機、硬度計,Erweka (艾維卡) 藥品藥劑測試設(shè)備。
服務(wù)于全球無數(shù)實驗室、制造商和科研機構(gòu),是客戶最忠實的合作伙伴。弗爾德致力于和客戶共同進步成長,為客戶提供有效可靠的產(chǎn)品、流程和工藝方法,使其能夠更安全、更高效、更持久地發(fā)展業(yè)務(wù)。我們希望通過不懈努力,不斷推動技術(shù)進步,使世界變得更加健康和安全。
專屬客服
長按識別二維碼,輕松咨詢
客服工作時間:工作日 9:00 - 17:30
在線咨詢
留言咨詢
全部評論(0條)
德國卡博萊特·蓋羅 灰化爐 - AAF
報價:面議 已咨詢 449次
德國卡博萊特·蓋羅 MTT - 氚碳爐
報價:面議 已咨詢 578次
德國卡博萊特·蓋羅 灰熔融性測試儀 - CAF G5
報價:面議 已咨詢 489次
德國卡博萊特·蓋羅 膨脹系數(shù)測定爐 - SNF
報價:面議 已咨詢 520次
德國卡博萊特·蓋羅 RHF - 高溫箱式爐
報價:面議 已咨詢 464次
德國卡博萊特·蓋羅 TG 梯度管式爐系列
報價:面議 已咨詢 446次
德國卡博萊特·蓋羅 釬焊爐 - V-L
報價:面議 已咨詢 475次
德國卡博萊特·蓋羅 石墨絕緣底載爐 - HTBL GR
報價:面議 已咨詢 485次
①本文由儀器網(wǎng)入駐的作者或注冊的會員撰寫并發(fā)布,觀點僅代表作者本人,不代表儀器網(wǎng)立場。若內(nèi)容侵犯到您的合法權(quán)益,請及時告訴,我們立即通知作者,并馬上刪除。
②凡本網(wǎng)注明"來源:儀器網(wǎng)"的所有作品,版權(quán)均屬于儀器網(wǎng),轉(zhuǎn)載時須經(jīng)本網(wǎng)同意,并請注明儀器網(wǎng)(m.sdczts.cn)。
③本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明來源的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點或證實其內(nèi)容的真實性,不承擔此類作品侵權(quán)行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時,必須保留本網(wǎng)注明的作品來源,并自負版權(quán)等法律責任。
④若本站內(nèi)容侵犯到您的合法權(quán)益,請及時告訴,我們馬上修改或刪除。郵箱:hezou_yiqi
什么光譜儀能夠檢測出T7, T8, T8Mn這幾個工具鋼牌號里面的元素?
參與評論
登錄后參與評論