टाइटेनियम मिश्रधातुओं का विकास इतिहास और अनुप्रयोग स्थिति

1950 के दशक में उभरी एक महत्वपूर्ण संरचनात्मक धातु के रूप में टाइटेनियम मिश्र धातु, अपनी उच्च शक्ति, उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध और गर्मी प्रतिरोध के साथ जल्दी ही उद्योग का नया पसंदीदा बन गया। टाइटेनियम मिश्र धातु अब विमानन, एयरोस्पेस, ऑटोमोबाइल, रासायनिक उद्योग और चिकित्सा उपचार जैसे कई क्षेत्रों में एक अपरिहार्य सामग्री बन गई है। प्रारंभिक उच्च तापमान टाइटेनियम मिश्र धातु से लेकर आज के चिकित्सा टाइटेनियम मिश्र धातु तक, टाइटेनियम मिश्र धातुओं के अनुसंधान और अनुप्रयोग ने लगातार नई सफलताएँ हासिल की हैं।

1. उच्च तापमान टाइटेनियम मिश्र धातु की सफलता
दुनिया का पहला सफलतापूर्वक विकसित उच्च तापमान टाइटेनियम मिश्र धातु Ti-6Al-4V है, जिसका उपयोग 300-350 डिग्री के तापमान पर किया जा सकता है। इसके बाद, प्रौद्योगिकी की प्रगति के साथ, उच्च तापमान वाले टाइटेनियम मिश्र धातुओं को एक के बाद एक पेश किया गया है, जैसे IMI550, BT3-1 और अन्य मिश्र धातु 400 डिग्री के सेवा तापमान के साथ, जबकि IMI679, IMI685, Ti-6246, Ti-6242 और अन्य मिश्र धातु 450 ~ 500 डिग्री के उच्च तापमान पर स्थिर रूप से काम कर सकते हैं। वर्तमान में, विमान के इंजन में उपयोग किए जाने वाले नए उच्च तापमान वाले टाइटेनियम मिश्र धातुओं में यूके से IMI829 और IMI834 मिश्र धातु, अमेरिका से Ti-1100 मिश्र धातु और रूस से BT18Y और BT36 मिश्र धातु शामिल हैं।

टाइटेनियम मिश्र धातुओं के उपयोग के तापमान को और बढ़ाने के लिए, विदेशी देश सक्रिय रूप से नई तकनीकों को अपना रहे हैं जैसे कि तेजी से जमने/पाउडर धातु विज्ञान तकनीक और फाइबर या कण प्रबलित मिश्रित सामग्री टाइटेनियम मिश्र धातु विकसित करने के लिए जो 650 डिग्री से ऊपर के उच्च तापमान पर काम कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, संयुक्त राज्य अमेरिका के मैकडॉनेल डगलस ने तेजी से जमने/पाउडर धातु विज्ञान तकनीक का उपयोग करके उच्च शुद्धता, उच्च घनत्व वाले टाइटेनियम मिश्र धातु को सफलतापूर्वक विकसित किया है, जो 760 डिग्री पर भी उत्कृष्ट ताकत बनाए रख सकता है।

2. टाइटेनियम-एल्यूमीनियम यौगिक-आधारित टाइटेनियम मिश्र धातुओं का उदय
टाइटेनियम-एल्यूमीनियम यौगिक-आधारित टाइटेनियम मिश्र धातु, जैसे कि Ti3Al ( 2) और TiAl ( ) इंटरमेटेलिक यौगिक, अपने अच्छे उच्च तापमान प्रदर्शन, मजबूत ऑक्सीकरण प्रतिरोध, अच्छे रेंगने के प्रतिरोध और हल्के वजन के कारण भविष्य के विमानन इंजन और विमान संरचनात्मक भागों के लिए प्रतिस्पर्धी सामग्री बन गए हैं। वर्तमान में, Ti3Al-आधारित टाइटेनियम मिश्र धातु जैसे कि Ti-21Nb-14Al और Ti-24Al-14Nb-#v-0.5Mo ने संयुक्त राज्य अमेरिका में बड़े पैमाने पर उत्पादन शुरू कर दिया है। TiAl ( )-आधारित टाइटेनियम मिश्र धातु, जैसे कि TAl-(1-10)M (at.%), ने भी अपने अद्वितीय गुणों के कारण व्यापक ध्यान आकर्षित किया है।

3. -प्रकार टाइटेनियम मिश्र धातुओं का विकास
-टाइप टाइटेनियम मिश्र धातुओं में अच्छे ठंडे और गर्म प्रसंस्करण गुण होते हैं, फोर्जिंग, रोलिंग, वेल्डिंग आदि आसान होते हैं, और एयरोस्पेस, ऑटोमोबाइल और अन्य क्षेत्रों में महत्वपूर्ण सामग्री हैं। प्रतिनिधि -टाइप टाइटेनियम मिश्र धातुओं में Ti1023, Ti153, 21S आदि शामिल हैं, जिनमें न केवल उत्कृष्ट यांत्रिक गुण और पर्यावरण प्रतिरोध है, बल्कि उच्च शक्ति और उच्च क्रूरता भी है।

4. मेडिकल टाइटेनियम मिश्र धातु
टाइटेनियम गैर विषैला, हल्का, उच्च शक्ति वाला और उत्कृष्ट जैव-संगत है। यह एक आदर्श चिकित्सा धातु सामग्री है। वर्तमान में, Ti-6Al-4v ELI मिश्र धातु का व्यापक रूप से चिकित्सा क्षेत्र में उपयोग किया जाता है, लेकिन इससे मानव शरीर को होने वाले वैनेडियम और एल्यूमीनियम आयनों के संभावित नुकसान ने चिकित्सा समुदाय का ध्यान आकर्षित किया है। इस उद्देश्य के लिए, एल्यूमीनियम-मुक्त, वैनेडियम-मुक्त, जैव-संगत टाइटेनियम मिश्र धातुओं को सक्रिय रूप से विकसित किया जा रहा है। उदाहरण के लिए, जापान ने + टाइटेनियम मिश्र धातुओं और उत्कृष्ट जैव-संगतता वाले टाइटेनियम मिश्र धातुओं की एक श्रृंखला विकसित की है, जो भविष्य में Ti-6Al-4V ELI मिश्र धातुओं की जगह लेगी और चिकित्सा प्रत्यारोपण के लिए मुख्यधारा की सामग्री बन जाएगी।

21वीं सदी में प्रवेश करते हुए, टाइटेनियम मिश्र धातुओं के अनुप्रयोग क्षेत्रों को और भी व्यापक बनाया गया है। एयरोस्पेस के क्षेत्र में, टाइटेनियम मिश्र धातु अपने हल्के वजन और उच्च शक्ति के कारण विमान, रॉकेट और अन्य विमानों के निर्माण के लिए एक अपरिहार्य सामग्री बन गई है। नागरिक क्षेत्र में, टाइटेनियम मिश्र धातु भी उभरने लगी है। उच्च अंत वाली साइकिलों और घड़ियों से लेकर चिकित्सा उपकरण और ऑटोमोबाइल निर्माण तक, टाइटेनियम मिश्र धातु हर जगह हैं। विज्ञान और प्रौद्योगिकी की निरंतर उन्नति और उच्च प्रदर्शन वाली सामग्रियों की बढ़ती मांग के साथ, टाइटेनियम मिश्र धातुओं की भविष्य की विकास संभावनाएं और भी व्यापक होंगी।