टाइटेनियम और टाइटेनियम मिश्र धातु पाउडर धातु विज्ञान प्रक्रिया की तैयारी

पाउडर धातु विज्ञान द्वारा निर्मित टाइटेनियम धातु और टाइटेनियम मिश्र धातु। टाइटेनियम में उच्च रासायनिक गतिविधि होती है और यह गैसों और क्रूसिबल सामग्रियों से आसानी से दूषित हो जाता है। इसलिए, उच्च गुणवत्ता वाले टाइटेनियम पाउडर का उत्पादन मुख्य रूप से वैक्यूम या उच्च शुद्धता अक्रिय गैस के संरक्षण के तहत एक केन्द्रापसारक परमाणुकरण पाउडरिंग प्रक्रिया का उपयोग करके किया जाता है। उत्पाद आम तौर पर बाइंडर के बिना बनाए जाते हैं, और रिक्त स्थान को वैक्यूम में सिंटर किया जाना चाहिए।

1940 के दशक के अंत में, कच्चे माल के रूप में टाइटेनियम स्पंज पाउडर का उपयोग करके दबाने और सिंटरिंग प्रक्रिया पर पहली बार शोध किया गया था। हालाँकि, इस प्रक्रिया द्वारा उत्पादित उत्पादों का प्रदर्शन अभी भी विमानन क्षेत्र की आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकता है। इसका उपयोग मुख्य रूप से संक्षारण प्रतिरोध, निस्पंदन और रासायनिक उद्योग, प्रकाश उद्योग, धातु विज्ञान, महासागर विकास और अन्य क्षेत्रों के लिए आवश्यक अन्य भागों के निर्माण के लिए किया जाता है। औद्योगिक अनुप्रयोग प्राप्त करने वाला पहला उत्पाद टाइटेनियम झरझरा फिल्टर सामग्री था। मध्य दशक में, घूर्णन इलेक्ट्रोड विधि और गर्म आइसोस्टैटिक दबाव घनत्व द्वारा टाइटेनियम पूर्व-मिश्र धातु पाउडर के उत्पादन की प्रक्रिया विकसित की जाने लगी। इस प्रक्रिया द्वारा उत्पादित उत्पादों के स्थैतिक यांत्रिक गुण गलाने वाले उत्पादों के बराबर हैं, लेकिन काटने की प्रक्रिया काफी कम हो गई है, सामग्री की उपयोग दर में सुधार हुआ है, और इसका उपयोग विमानन उद्योग में किया जाना शुरू हो गया है। 1970 के दशक के अंत तक, संक्षारण प्रतिरोध और विमानन में टाइटेनियम पाउडर धातुकर्म उत्पादों का अनुप्रयोग तेजी से विकसित हुआ था। चीन ने 1970 के दशक की शुरुआत में टाइटेनियम पाउडर धातुकर्म प्रक्रियाओं और उत्पादों पर अनुसंधान करना शुरू किया। टाइटेनियम धातु वाल्व, आस्तीन, छिद्रपूर्ण ट्यूब और प्लेटें, टाइटेनियम-टाइटेनियम कार्बाइड पहनने-प्रतिरोधी सामग्री, और टाइटेनियम-मोलिब्डेनम संक्षारण प्रतिरोधी मिश्र धातु सभी औद्योगिक रूप से उत्पादित किए गए हैं। 1970 के दशक के उत्तरार्ध में, उच्च गुणवत्ता वाले टाइटेनियम मिश्र धातु पाउडर और गर्म आइसोस्टैटिक दबाव बनाने वाली तकनीक का उत्पादन करने के लिए केन्द्रापसारक परमाणुकरण पर शोध किया गया था।

1. सोडियम रिडक्शन स्पंज टाइटेनियम पाउडर। इस प्रकार के पाउडर में बड़े उत्पादन, कम कीमत, अच्छी पाउडर प्लास्टिसिटी होती है, और यह ठंड बनाने के लिए उपयुक्त है। यह सामान्य संक्षारण प्रतिरोधी उत्पादों के उत्पादन के लिए मुख्य कच्चा माल है। क्योंकि इसमें उच्च सोडियम और क्लोराइड आयन होते हैं, यह सिंटरिंग के दौरान उपकरण को आसानी से दूषित कर सकता है और सामग्री के वेल्डिंग प्रदर्शन को खराब कर सकता है।

2. इलेक्ट्रोलाइटिक टाइटेनियम पाउडर। शुद्धता सोडियम-कम स्पंज टाइटेनियम पाउडर की तुलना में अधिक है, लेकिन इलेक्ट्रोलाइटिक टाइटेनियम पाउडर की फॉर्मेबिलिटी स्पंज टाइटेनियम पाउडर की तुलना में खराब है।

3. हाइड्रोडिहाइड्रोजनीकृत टाइटेनियम पाउडर। अच्छी गुणवत्ता और महीन कण आकार वाले टाइटेनियम पाउडर और इसके मिश्र धातु पाउडर को हाइड्रोजनीकरण और डिहाइड्रोजनीकरण प्रक्रिया के माध्यम से प्राप्त किया जा सकता है; हालाँकि, बैच का आकार छोटा है और कीमत अपेक्षाकृत महंगी है।

4. केन्द्रापसारक रूप से परमाणुकृत टाइटेनियम पाउडर। 1960 के दशक में, अमेरिकी न्यूक्लियर मेटल कंपनी ने पहली बार टाइटेनियम पूर्व-मिश्र धातु पाउडर का उत्पादन करने के लिए आर्क घूर्णन इलेक्ट्रोड विधि का उपयोग किया था। यह चूर्ण गोलाकार होता है। इस प्रकार के मिश्र धातु पाउडर में उच्च शुद्धता, समान संरचना, अच्छी तरलता और सैद्धांतिक मूल्य का 65% भरने का घनत्व होता है। इस प्रकार का पाउडर केवल गर्म बनाने के लिए उपयुक्त है, और जटिल आकार वाले भागों को गर्म आइसोस्टैटिक दबाव द्वारा बनाया जा सकता है। आर्क घूर्णन इलेक्ट्रोड पाउडर बनाने की प्रक्रिया में, चूंकि इलेक्ट्रोड में से एक टंगस्टन रॉड है, इसलिए टंगस्टन संदूषण उत्पन्न करना आसान है (पाउडर में टंगस्टन सामग्री 400 पीपीएम तक पहुंच जाती है), जो सामग्री के थकान प्रदर्शन को कम कर देगी। टंगस्टन प्रदूषण को खत्म करने के लिए, ताप स्रोतों के रूप में इलेक्ट्रॉन बीम या प्लाज्मा का उपयोग करके विभिन्न केन्द्रापसारक परमाणुकरण पाउडरिंग प्रक्रियाएं जैसे घूर्णन इलेक्ट्रोड, चाप घूर्णन क्रूसिबल और इलेक्ट्रॉन बीम घूर्णन डिस्क विकसित की गई हैं। इस प्रकार का पाउडर टाइटेनियम पाउडर धातुकर्म एयरोस्पेस भागों के निर्माण के लिए मुख्य कच्चा माल है।

1. ढीले या कम दबाव वाले पाउडर ब्लैंक की सिंटरिंग। पापयुक्त शरीर की सरंध्रता 25-70% है, और इस प्रक्रिया का उपयोग ज्यादातर छिद्रपूर्ण टाइटेनियम उत्पादों और सामग्रियों का उत्पादन करने के लिए किया जाता है।

2. दबाना और सिंटरिंग करना। दबाव यंत्रवत् या आइसोस्टेटिक रूप से किया जा सकता है। दबाने का दबाव 2000 और 4000kgf/cm2 के बीच है, और सिंटरिंग तापमान 1000 और 1400 डिग्री के बीच है। पापयुक्त शरीर का सापेक्ष घनत्व 92-95% तक पहुँच सकता है; इस प्रक्रिया का उपयोग प्रसंस्करण के लिए संक्षारण प्रतिरोधी भागों, सामान्य संरचनात्मक भागों या सिल्लियों का उत्पादन करने के लिए किया जाता है।

3. थर्मोफॉर्मिंग। यह हीटिंग प्रक्रिया के दौरान पाउडर या पाउडर पिंड पर दबाव डालना है। थर्मल बनाने की प्रक्रियाओं में मुख्य रूप से गर्म आइसोस्टैटिक दबाव, वैक्यूम गर्म दबाव आदि शामिल हैं। केन्द्रापसारक परमाणुकरण द्वारा उत्पादित टाइटेनियम मिश्र धातु पाउडर गर्म आइसोस्टैटिक दबाव द्वारा बनता है। उत्पाद का घनत्व सैद्धांतिक घनत्व के करीब हो सकता है और गुण सभी दिशाओं में समान हैं; उच्च प्रदर्शन वाले एयरोस्पेस संरचनात्मक भाग मुख्य रूप से गर्म आइसोस्टैटिक दबाव द्वारा निर्मित होते हैं। .

4. टाइटेनियम पाउडर और पाउडर ब्लैंक का पाउडर रोलिंग। रिक्त स्थान को बाहर निकालना और फोर्जिंग करना आदि। इन प्रक्रियाओं से उच्च घनत्व और अच्छे प्रदर्शन के साथ टाइटेनियम पाउडर सामग्री या हिस्से प्राप्त किए जा सकते हैं। उनमें से, पाउडर रोलिंग झरझरा टाइटेनियम प्लेट और घने टाइटेनियम प्लेट के उत्पादन के लिए एक प्रभावी और किफायती प्रसंस्करण तकनीक है।