उच्च तापमान टाइटेनियम मिश्र धातु सामग्री की डिजाइन और प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी

600 डिग्री उच्च तापमान टाइटेनियम मिश्र धातु, ज्वाला-मंदक टाइटेनियम मिश्र धातु, TiAl मिश्र धातु, और SiCf/Ti मिश्रित सामग्री नई उच्च प्रदर्शन उच्च तापमान टाइटेनियम मिश्र धातु हैं। साधारण टाइटेनियम मिश्र धातु सामग्री की तुलना में, इसकी तकनीकी परिपक्वता कम है। उन्नत इंजनों की सेवा विशेषताओं और डिज़ाइन आवश्यकताओं को ध्यान में रखते हुए, विशेष रूप से उच्च तापमान वाले वातावरण में उपयोग किए जाने वाले घूमने वाले हिस्सों को, बड़ी मात्रा में इंजीनियरिंग अनुप्रयोग अनुसंधान करने की आवश्यकता होती है, जैसे उच्च तापमान वाले वातावरण में रेंगना-थकावट-पर्यावरण इंटरैक्शन, ज्वाला मंदक गुण, और थकान पर माइक्रोस्ट्रक्चर का प्रभाव, प्रदर्शन पर प्रभाव, सतह अखंडता प्रौद्योगिकी, फोर्जिंग और भागों की आंतरिक सतह अवशिष्ट तनाव विश्लेषण और प्रदर्शन पर इसका प्रभाव, सेवा जीवन की भविष्यवाणी और विफलता विश्लेषण, आदि जैसी प्रमुख प्रौद्योगिकियों को हल करने के लिए इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों से संबंधित सामग्री डिजाइन, विनिर्माण और प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी।

औद्योगिक टैबलेट सामग्री के लिए उच्च शुद्धि और समरूपीकरण नियंत्रण प्रौद्योगिकी

TA29, TB12, और TiAl मिश्र धातुओं में जटिल मिश्र धातु संरचनाएं, उच्च मिश्र धातु तत्व सामग्री और कम प्लास्टिसिटी होती है। इन मिश्रधातु सिल्लियों को तैयार करना कठिन है। मुख्य अभिव्यक्तियाँ हैं: जब पिंड का आकार फैलता है, तो जमने वाले थर्मल तनाव के कारण दरार पड़ने का खतरा होता है, और संरचना की एकरूपता नियंत्रित होती है। यह कठिन है और अलगाव की संभावना है। पारंपरिक वैक्यूम उपभोज्य इलेक्ट्रोड इलेक्ट्रिक आर्क भट्टी पिघलने की प्रक्रिया का उपयोग करते समय, पिघलने के समय की संख्या उचित रूप से बढ़ाई जानी चाहिए, और पिघलने की धारा, उठाने की धारा, पिंड का आकार, क्रूसिबल शीतलन विधि आदि को नियंत्रित किया जाना चाहिए। TiAl मिश्र धातु के लिए, प्लाज्मा कूलिंग बेड पिघलने की प्रक्रिया का उपयोग सिल्लियां बनाने के लिए किया जा सकता है। कूलिंग बेड स्मेल्टिंग प्रक्रिया प्रभावी ढंग से समावेशन को हटा सकती है और घटक पृथक्करण में सुधार कर सकती है, जो इंजन के प्रमुख घूर्णन भागों में उपयोग की जाने वाली टाइटेनियम मिश्र धातु सामग्री के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। हमारे देश में पहले से ही कई प्लाज्मा कूलिंग बेड स्मेल्टिंग उपकरण हैं और प्रयोगशाला अनुसंधान और औद्योगिक उत्पादन के लिए क्षमताएं और स्थितियां हैं।

​बड़े आकार की छड़ों और विशेष फोर्जिंग के लिए तैयारी तकनीक

विमानन फोर्जिंग के लिए टाइटेनियम मिश्र धातु के कच्चे माल में आमतौर पर छड़ का उपयोग किया जाता है। व्हील डिस्क, केसिंग, ब्लिस्क और फैन ब्लेड जैसे बड़े फोर्जिंग में आमतौर पर बड़े आकार के बार का उपयोग किया जाता है। छोटे कंप्रेसर ब्लेड और टरबाइन ब्लेड फोर्जिंग के लिए छोटे आकार की छड़ों का उपयोग किया जाता है। . जैसे-जैसे उन्नत इंजन इंटीग्रल ब्लिस्क और इंटीग्रल लीफ रिंग के संरचनात्मक रूप को अपनाते हैं, संबंधित फोर्जिंग और बार की विशिष्टताओं में वृद्धि जारी रहती है। फोर्जिंग की गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए बड़े आकार की छड़ों की संरचनात्मक एकरूपता को नियंत्रित करना महत्वपूर्ण है, जिसके लिए उपयुक्त फोर्जिंग उपकरण का चयन करना और फोर्जिंग प्रक्रिया के डिजाइन को अनुकूलित करना आवश्यक है। TB12 और TiAl मिश्र धातु सिल्लियों के लिए, क्योंकि कास्ट धातु में उच्च फोर्जिंग विरूपण प्रतिरोध, कम प्रक्रिया प्लास्टिसिटी, विरूपण तापमान के प्रति संवेदनशील है, और फोर्जिंग दरारें होने का खतरा है, इनगॉट को बड़े तैयार करने के लिए उच्च तापमान एक्सट्रूज़न ब्लैंकिंग प्रक्रिया का उपयोग करना चाहिए -आकार की छड़ें, न केवल विरूपण की एकरूपता में सुधार कर सकती हैं, पर्याप्त विरूपण सुनिश्चित कर सकती हैं, और छड़ की उत्पादन दक्षता और बैच स्थिरता में भी सुधार कर सकती हैं।

चरण की अनिसोट्रॉपी के कारण, टाइटेनियम मिश्र धातुओं की सूक्ष्म संरचना और क्रिस्टल बनावट यांत्रिक गुणों को प्रभावित करने वाले मुख्य कारक हैं। फोर्जिंग की माइक्रोस्ट्रक्चर आकृति विज्ञान और माइक्रोस्ट्रक्चर और बनावट की एकरूपता को नियंत्रित करने से न केवल औसत प्रदर्शन स्तर में सुधार हो सकता है, बल्कि भाग के रेंगने वाले थकान इंटरेक्शन प्रदर्शन में भी सुधार हो सकता है, यानी लोड-असर थकान प्रदर्शन, और थकान जीवन को कम कर सकता है। विभिन्न बैचों की मात्रा. द्वितीयक घटकों के लिए प्रदर्शन डेटा का फैलाव। इन नए उच्च तापमान वाले टाइटेनियम मिश्र धातुओं, विशेष रूप से TiAl मिश्र धातुओं के लिए, आदेशित संरचनाओं की शुरूआत बनावट की समस्या को और अधिक जटिल और महत्वपूर्ण बनाती है, और उच्च और निम्न चक्र थकान गुणों और भार-वहन थकान गुणों पर प्रभाव भी अधिक जटिल है। बार और फोर्जिंग की तैयारी के दौरान संगठन और बनावट को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए।

इंटीग्रल ब्लिस्क और इंटीग्रल लीफ रिंग भागों की यांत्रिक प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी

उन्नत इंजनों के प्रदर्शन स्तर में निरंतर सुधार के कारण, इंटीग्रल ब्लिस्क, इंटीग्रल ब्लेड रिंग आदि एक विकास प्रवृत्ति बन गए हैं। ब्लिस्क ब्लेड में एक जटिल संरचना, खराब चैनल चिकनाई, पतले ब्लेड, बड़े झुकने और मरोड़, खराब कठोरता होती है, और आसानी से विकृत हो जाते हैं। डिज़ाइन के दौरान ज्यामितीय सटीकता और समग्र गुणवत्ता स्तर की आवश्यकताएं ऊंची और ऊंची होती जा रही हैं, और मशीनिंग और सतह की अखंडता की आवश्यकताएं ऊंची और ऊंची होती जा रही हैं। गारंटीएँ कठिन होती जा रही हैं [30]। छोटे ब्लेड आकार वाले कंप्रेसर ब्लिस्क और इंटीग्रल ब्लेड रिंग के लिए, ब्लेड को आम तौर पर भागों के प्रसंस्करण विरूपण को नियंत्रित करने के लिए उच्च गति सीएनसी मिलिंग का उपयोग करके संसाधित किया जाता है। कंपन परिष्करण तनाव राहत तकनीक का उपयोग भाग की सतह पर अवशिष्ट तनाव वितरण में सुधार करने और फिर ब्लेड भागों को संसाधित करने के लिए किया जाता है। प्रोफ़ाइल की सतह को जमीन और अपघर्षक प्रवाह से पॉलिश किया गया है। ब्लेड के आकार में उच्च आयामी सटीकता होती है, ब्लेड के आकार की त्रुटि 0.1 मिमी से कम होती है, और ब्लेड के आकार की सतह खुरदरापन रा 0.2μm स्तर तक पहुंच जाता है, जो भाग की सतह की गुणवत्ता और सतह की अखंडता में सुधार करता है। TiAl मिश्र धातु ब्लेड की सतह प्रसंस्करण में इलेक्ट्रोकेमिकल विधियों का उपयोग किया जाना चाहिए।