因為鈦材極易吸氫,即使在溫度不高的環境中,由于氫的擴散速度大,也易使鈦吸氫脆化和產生晶間微裂紋。氫的來源有下列幾方面 :
a.鈦材中含有的雜質元素——氫;
b.由于環境中的氫達到一定濃度,處于高溫狀態下的鈦或表面鈍化膜被破壞的鈦材易吸氫脆化;
c.由于選材錯誤,在不應采用鈦材的環境中使用鈦材,或者由于結構設計不合理(如存在縫隙或與異種金屬接觸產生電偶腐蝕)引起局部腐蝕,導致吸氫脆化;
d.加工制造工藝不當(如錯誤的酸洗配方或過長的酸洗時間、焊接時未能充分保護和制造過程中鈦材表面被鐵污染等)引起吸氫脆化。
防止鈦設備產生氫脆的措施如下:
a.選用含氫少的鈦材。
b.防止在加工制造過程中吸氫:要避免在切削 、沖壓、卷板,焊接等加工制造過程中鈦材表面嵌入鐵粒,熱加工和熱處理加熱必須在微氧化性氣氛的加熱爐進行,對于一些結構復雜的鈦設備,背面難以實現氣體保護的焊接接頭,要防止焊接時污染吸氫。
c.選擇合適的使用環境:當溫度在71~316°C的干氫和濕氫的環境中,如含有一定的氧和水分可以防止吸氫。鈦在氧化性介質、中性介質、弱還原性介質或含有氧化劑的還原性酸中,通常不會發生吸氫或極緩慢地吸氫;但當表面被污染、表面缺陷、局部發生腐蝕或異常工況出現時,則可能產生吸氫脆化。鈦在發生全面腐蝕或 局部腐蝕的環境中,易發生吸氫脆化。
d.通過表面處理 (高溫氧化、陽極化處理等)可改善抗氫性能。采用耐蝕鈦合金,提高鈦的耐蝕性,防止吸氫脆化。