
אביזרי צנרת טיטניום החשופים לטמפרטורות גבוהות מפתחים שכבת פני שטח קשה ועשירה בחמצן, הידועה באופן אוניברסלי בשםאלפא-מקרה. אזור זיהום זה נוצר כאשר חמצן מתפזר לתוך סריג המתכת בטמפרטורות העולות על כ-540 מעלות (1000 מעלות F), מייצב את שלב האלפא הצמוד-המשושה ויוצר מעטפת שבירה-במשיכות נמוכה. עובי מארז האלפא- לעיתים נדירות עולה על כמה עשיריות המילימטר במחזורי ייצור רגילים, אך אפילו שכבה מזוהמת רדודה פועלת כאתר לתחילת סדק תחת עומס מתיחה או מחזורי. הסרה מלאה ואחידה משחזרת את שלמות פני השטח, קשיחות שברים ועמידות בפני קורוזיה, ומונעת את הכשלים המושהים, שלעתים קרובות מאובחנים בטעות כפגמים חומריים.
שלוש טכניקות שולטות בהסרת אבנית-אלפא ותחמוצת בייצור צינורות טיטניום:טחינה מכנית, כבישה בחומצה וטחינה כימית.כל שיטה תובעת מקום בייצור בהתאם לגיאומטריה, גודל האצווה וקריטריוני הקבלה. עם זאת, לא ניתן לצמצם את שאלת היעילות לשיעור סילוק המלאי בלבד. יעילות אמיתית מאזנת בין אחידות הסרה, סובלנות מימדים, סיכון איסוף-מימן וקצב עיבוד חוזר על משטחים פנימיים מורכבים האופייניים למרפקים, מפחיתים ושקעים.



שחיקה מכנית

שחיקה מכנית משתמשת בחגורות שוחקות, גלגלי דש או פתיתי קרביד כדי להפשיט פיזית את השכבה המזוהמת. על צינורות ישרים או על פני אוגן, שיטה זו מציעה נראות מיידית. מפעילים יכולים למזג שינויי צבע ולבדוק התקדמות על ידי בדיקת חודר צבע. עם זאת, מוליכות תרמית נמוכה של טיטניום מרכזת חום חיכוך באזור הטחינה. אם הטמפרטורות המקומיות עולות שוב את סף החמצון של 540 מעלות, יכולה להיווצר שכבה חדשה מועשרת בחמצן- מתחת למתכת הטרייה שנחשפה. כמו כן, טחינה ידנית לעתים נדירות מייצרת הסרת עובי אחיד; שיורי אלפא-נשאר לעתים קרובות בתוך חריצים, שורש-חולפים בהונות ריתוך, וכיפופי רדיוס- הדוקים שבהם הגלגל לא יכול להגיע. עבור צינור תלת מימדי המתאים כמו טי עם שקעים בצד האחורי, השחזה המכנית לא מצליחה להבטיח הסרה מלאה של זיהום. היא אינטנסיבית-, מוגבלת בגיאומטריה-, ויכולה להטמיע שברי תחמוצת אלומיניום או סיליקון קרביד במשטח הטיטניום-תוצאה בלתי מתקבלת על הדעת עבור מערכות נוזלים בדרגת מוליכים למחצה- או תעופה וחלל.
כבישה בחומצה

כבישה בחומצה משתמשת בתערובת חומצה חנקתית-הידרופלואורית, בדרך כלל 20-40% HNO₃ ו-1-5% HF, בטמפרטורות מבוקרות בין 25 מעלות ל-50 מעלות. ה-HF ממיס את התחמוצת וקצת מתכת טיטניום, בעוד HNO₃ מונע ספיגת מימן מוגזמת על ידי שמירה על פוטנציאל חמצון פסיבי. קצבי הכבישה יכולים לעלות על 0.02 מ"מ לדקה, ובכך מבטל במהירות{10}}מכסה אלפא וגוון חום על משטחים נגישים. התהליך גם מסיר ברזל טרמפ ומזהמים מרוחים אחרים. המהמורת העיקרית היא ספיגת מימן. כאשר היחס HNO₃:HF יורד נמוך מדי, או טמפרטורת האמבט עולה, מימן אטומי מתפזר לתוך הטיטניום, ומפרק את הסריג. אפילו אמבט כבישה{15}} מבוקר היטב יכול להכניס מימן מעל מגבלת המסה של 0.015% אם זמן הטבילה מתארך. חישול ואקום לאחר-כבישה הוא לעתים קרובות חובה כדי לפזר מימן חזרה החוצה, ולהוסיף מחזור תרמי שלם. בנוסף, כבישה חומצית תוקפת את כל המתכות החשופות באופן אחיד רק בקו הראייה; מעברים פנימיים מוצללים או חיבורי הברגה עשויים להופיע תחת-כבוש או דליל ממדי. ניהול חומצות פסולת ומגבלות זיהום יון טיטניום מוסיפות עלויות טיפול סביבתי.
כרסום כימי

כרסום כימי-נקרא לפעמים כרסום כימי או עיבוד כימי מבוקר-מציע מנגנון שונה מהותית. במקום תחריט אגרסיבי, הוא משתמש במשחות מנוסחות או בפתרונות בעלי פעילות- נמוכה יותר המיושמים במסיכות מדויקות וטבילה מתוזמנת כדי להסיר עובי מתכת מחושב מראש-. טכניקה זו היא סטנדרטית בכלי לחץ מטיטניום תעופה וחלל ועור של שלדות מטוסים שבהם יש לאשר עומקי הסרת מארזים אלפא- באמצעות ניטור קופונים. כרסום כימי מסיר מתכת באופן אחיד אפילו מגאומטריות פנימיות מורכבות ומחללים עיוורים, בתנאי שזרימת תמיסה יכולה להגיע אליהם. פתרונות טחינה כימיים מודרניים של טיטניום מבוססים לעתים קרובות על ניטראט- עם תוספות פלואוריד ומעכבים קנייניים המחצצים את קצב פירוק המתכת תוך הגבלת יצירת מימן קתודית. הקצב איטי יותר מכבישת חומצה גולמית, בדרך כלל 0.01-0.03 מ"מ לשעה, אך ההסרה היא איזוטרית ויציבה מבחינה מימדית. ספיגת מימן ממוזערת על ידי שמירה על פוטנציאל אלקטרוכימי באזור הפסיבי; תכולת המימן שלאחר הטחינה-נשארת בדרך כלל מתחת ל-0.005% אם בקרת התמיסה היא מדויקת. העלות ההנדסית העיקרית היא יישום והסרה של מסיכה, בתוספת תחזוקה אנליטית של כימיה האמבטיה. עבור אביזרי צינורות טיטניום קריטיים עם רדיוסים פנימיים -קטנים, כרסום כימי הוא התהליך היחיד שיכול להסיר באופן מהימן 100% מארז אלפא- מבלי לפגוע מכנית בדופן הדק או להשאיר פרופיל-נוטה לחריצים.
השוואת יעילות אך ורק לפי זמן-מצד-מעדיפה כבישה חומצית. אמבט כבישה מסיר מארז אלפא כללי- ממרפק ריתוך תוך 15-30 דקות, בעוד לטחינה כימית עשויה לדרוש מספר שעות. אבל כאשר גורמי יעילות כוללים קצב גרוטאות, עיבוד חוזר, הסרת גז נוסף ואקום ואמינות שירות-לטווח ארוך, כרסום כימי מתגבר באופן עקבי. השחזה המכנית מדורגת הנמוכה ביותר עבור כל אביזר המכיל קווי מתאר פנימיים או דורש בקרת תהליך ניתנת למעקב. זה נשאר שימושי לתיקון קוסמטי של רכיבים גדולים ופשוטים שלאחריו אימות עובי על ידי מדידה קולית יכול לבסס הסרת זיהום.
בחירת התהליך תלויה בתקן הקבלה. AMS 2700, ISO 8080 ו-ASTM B600 מספקים כולם הנחיות לגבי הסרה ופסיבציה של כימיקלים טיטניום. פעולה יעילה מגדירה מעבר/נכשל לא על ידי היעלמות של שינוי צבע אלא על ידי אישור ששכבת המארז האלפא השביר- מוחלפת במתכת קולית עם עליית מימן מצטברת של פחות מ-200 ppm. עבור יישומים הדורשים שחרור מלא אלפא-על כל המשטחים-קווי תעופה וחלל עייפות-גבוהות, מפעילים תת-מימיים או צינורות העברת איזוטופים רפואיים-כרסום כימיים עומדים בתור הבחירה האמינה, הניתנת לאימות וה{12}}בטוחה ביותר לחומר. כימיה, טמפרטורה וניתוח התמיסה של האמבטיה חייבים להישאר תחת בקרת תהליך סטטיסטית קפדנית, ומומלץ מחזור אפייה שלאחר-לחות טחינה- כדי להרחיק כל מימן שנספג. בתנאים אלה, כרסום כימי מספק את יעילות התהליך הכוללת הגבוהה ביותר: איכות פני שטח אחידה, בקרת מימן הדוקה ואפס צורך בתיקון תערובת מכאנית שלאחר מכן.




