Warum übertrifft ein Heizrohr aus Titan mit einer leicht rauen Oberfläche (Ra 0,8 µm) ein hochglanzpoliertes Rohr (Ra 0,05 µm) in entlüfteter 2 %iger HCl bei 50 Grad, indem es die Ablösung von Wasserstoffblasen fördert?

Die wichtigste kathodische Reaktion in entlüfteter 2 %iger HCl bei 50 Grad ist die Wasserstoffentwicklung. Wasserstoffblasen haften an der Titanoberfläche, verstopfen die aktiven Stellen und erhöhen lokal den Wasserstoffpartialdruck, was zu Absorption und Versprödung führen kann. Eine etwas raue Oberfläche (Ra 0,8 µm) begünstigt eine frühzeitige Blasenablösung. Die Blasen entstehen an den Oberflächenspitzen und lösen sich leichter als auf einer glatten Oberfläche. Auf einem hochglanzpolierten Röhrchen (Ra 0,05 µm) breiten sich Blasen aus und wachsen zu größeren, stärker haftenden Blasen heran, wodurch die Wasserstoffabsorption verbessert wird.

Quantitative Blasenablösung und Wasserstoffaufnahme

Oberflächenrauheit (Ra, µm) Blasenablösungsdurchmesser (µm) Wasserstoffabsorptionsrate (ppm/1.000 h) Korrosionsrate (mm/Jahr)
0,05 (spiegelnd) 500–1,000 80–150 0.15–0.30 0.2 (elektropoliert) 300–600 50–100 0.12–0.25 0.4 (poliert) 200–400 30–60 0.10–0.20 0.8 (etwas rau) 100–200 15–30 0.08–0.15 1.5 (wie-gezeichnet) 80–150 20–40 0.10–0,20
Auswahlhilfe für entlüftete HCl-Oberflächenbeschaffenheit

HCl-Konzentration (%) Temperatur (Grad) Empfohlener Ra (µm) Grund
1 50 0.4-0.8 Kontostand
2 50 0.8 Blasenfreisetzung zulassen.
3 40 0.8 Optimal
2 70 0.8 Geringere H-Absorption
Empfehlung des Ingenieurwesens

Sorgen Sie für den Einsatz von entlüfteter HCl für eine leicht raue Oberfläche (Ra 0,6–0,9 µm) anstelle einer elektropolierten oder hochglanzpolierten Oberfläche. Der Ingenieur verringert die Geschwindigkeit der Wasserstoffabsorption und -korrosion, indem er das Entweichen von Wasserstoffblasen fördert.