टाइटेनियम मिश्र धातु ग्रेड: चार मुख्य प्रकारों का अवलोकन

साहित्य के अनुसार 100 से अधिक टाइटेनियम मिश्र धातु ग्रेड हैं, लेकिन वास्तव में केवल एक दर्जन या उससे अधिक का ही औद्योगिक रूप से उपयोग किया जाता है। हालाँकि, इन ग्रेडों को स्पष्ट रूप से याद रखना मुश्किल है, इसलिए धातुकर्मी उन्हें उनकी सूक्ष्म संरचना के आधार पर वर्गीकृत करते हैं।

टाइटेनियम मिश्र धातु वर्गीकरण
सूक्ष्म संरचना में परिवर्तन के आधार पर, टाइटेनियम मिश्र धातुओं को चार प्रकारों में वर्गीकृत किया जाता है: -प्रकार, निकट- -प्रकार, + -प्रकार, और -प्रकार टाइटेनियम मिश्रधातु।

शुद्ध टाइटेनियम लगभग 882 डिग्री पर क्रिस्टल संरचना परिवर्तन से गुजरता है। इस तापमान के नीचे, टाइटेनियम में एक हेक्सागोनल क्लोज़्ड (एचसीपी) संरचना होती है, जिसे चरण के रूप में जाना जाता है। उच्च तापमान पर, यह एक पिंड केंद्रित घन (बीसीसी) संरचना में परिवर्तित हो जाता है, जिसे चरण के रूप में जाना जाता है। मिश्र धातु तत्व कमरे के तापमान पर या चरण की सामग्री को प्रभावित करते हैं। एल्यूमीनियम, ऑक्सीजन और नाइट्रोजन आमतौर पर चरण को स्थिर करते हैं, जबकि वैनेडियम, मोलिब्डेनम, क्रोमियम और नाइओबियम जैसे तत्व चरण को स्थिर करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप मुख्य टाइटेनियम मिश्र धातु श्रृंखला बनती है। सामान्य संरचनात्मक परिवर्तनों को हम इस प्रकार भी समझ सकते हैं: → निकट- → + → . इन संरचनात्मक परिवर्तनों के साथ, ताकत, लचीलापन, गर्मी प्रतिरोध, फॉर्मेबिलिटी और गर्मी उपचार प्रतिक्रिया जैसे गुण भी बदलते हैं।

टाइटेनियम मिश्र

आम तौर पर देखे जाने वाले मिश्र धातु TA0, TA1, TA2, TA3, TA7, TA9 और TA10 अपेक्षाकृत सामान्य औद्योगिक शुद्ध टाइटेनियम मिश्र धातु हैं, जिनका उपयोग विशेष रूप से उच्च संक्षारण प्रतिरोध की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों में भी किया जाता है। इन मिश्र धातुओं को उनकी अत्यधिक उच्च शक्ति के लिए नहीं चुना जाता है; उनका उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध, अच्छी वेल्डेबिलिटी और अपेक्षाकृत अच्छी मशीनेबिलिटी उनके फायदे हैं। इसलिए, इनका उपयोग आमतौर पर रासायनिक उपकरण, हीट एक्सचेंजर्स, पाइपिंग सिस्टम, पेट्रोकेमिकल उपकरण, क्लोर {{9} क्षार उपकरण और जल उपचार प्रणालियों में किया जाता है। संक्षारक मीडिया के संपर्क में आने वाले उपकरणों के लिए, उच्च तन्यता ताकत टाइटेनियम के संक्षारण प्रतिरोध से कम फायदेमंद है।

- टाइटेनियम मिश्र धातु के पास

निकट - मिश्रधातुएँ मुख्य रूप से चरण से बनी होती हैं, जिनमें चरण की थोड़ी मात्रा होती है। ग्रेड में TA11, TA15, TA13 और TA19 शामिल हैं। सामान्य मिश्र धातुओं की तुलना में, ये सामग्रियां बेहतर उच्च तापमान शक्ति और रेंगना प्रतिरोध प्रदर्शित करती हैं। इनका उपयोग आमतौर पर एयरोस्पेस संरचनाओं और इंजन से संबंधित घटकों में किया जाता है। उदाहरण के लिए, TA15, जिसे BT20 भी कहा जाता है, और TA19, Ti-6242S के अनुरूप, बेहतर प्रदर्शन प्रदान करते हैं। उनके गुण कमरे के तापमान पर टाइटेनियम की ताकत को बढ़ाते हैं जबकि उच्च तापमान पर लंबे समय तक इसके प्रदर्शन को बनाए रखते हैं।

+ टाइटेनियम मिश्र

सबसे आम मिश्र धातु प्रकारों में TC1, TC4, TC6, TC10 और TC11 शामिल हैं। हम TC4 पर ध्यान केंद्रित करेंगे, क्योंकि यह सबसे व्यापक रूप से अध्ययन किया गया, सबसे लंबे समय तक उपयोग किया जाने वाला, सबसे अच्छा प्रदर्शन करने वाला और सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला मिश्र धातु है। TC4 का रासायनिक सूत्र Ti-6Al-4V है, और इसे अंतरराष्ट्रीय स्तर पर ग्रेड 5 टाइटेनियम के रूप में जाना जाता है। इसकी संरचना में लगभग 6% एल्यूमीनियम और 4% वैनेडियम शामिल है।

+ टाइटेनियम मिश्र धातु वेल्ड और मशीन के लिए अधिक चुनौतीपूर्ण हो सकती है। अंतिम प्रदर्शन काफी हद तक मशीनिंग प्रक्रिया, गर्मी उपचार और सामग्री की स्थिति से निर्धारित होता है। टाइटेनियम मिश्र धातु वेल्ड और मशीन के लिए अधिक चुनौतीपूर्ण हो सकती है।

टाइटेनियम मिश्र

टाइटेनियम मिश्र धातुओं में स्थिरीकरण तत्वों का अनुपात अधिक होता है। उदाहरण के लिए, टीबी2, बीटा सी, और अन्य मेटास्टेबल मिश्र धातुएँ। इन सामग्रियों की एक उल्लेखनीय विशेषता उनकी निर्माण क्षमता है। घोल {{5}उपचारित अवस्था में, कुछ मिश्रधातुओं को ठंडा करना अपेक्षाकृत आसान होता है। उम्र बढ़ने के बाद उनकी ताकत में काफी सुधार किया जा सकता है। कुछ ग्रेडों के लिए, संरचना, प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी और गर्मी उपचार के आधार पर तन्यता ताकत लगभग 1300-1400 एमपीए तक पहुंच सकती है। यह स्प्रिंग्स, फास्टनरों, एयरोस्पेस घटकों और तेल और गैस उपकरण जैसे क्षेत्रों में टाइटेनियम मिश्र धातुओं को आकर्षक बनाता है। मिश्र धातुएँ आम तौर पर अधिक महंगी होती हैं, और उनके गुण प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी और ताप उपचार के प्रति बहुत संवेदनशील होते हैं। वे केवल TC4 के "मजबूत" संस्करण नहीं हैं।

अपने उद्योग के लिए सही टाइटेनियम मिश्र धातु का चयन करना
उपयुक्त टाइटेनियम मिश्र धातु चुनते समय, अच्छा संक्षारण प्रतिरोध जैसे कारक मिश्र धातुओं को अधिक उपयुक्त बना सकते हैं। उच्च तापमान अनुप्रयोगों के लिए, + मिश्र धातु (जैसे कि TC4) अच्छी संयुक्त शक्ति और कठोरता प्रदान करते हैं, जिससे वे सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले टाइटेनियम मिश्र धातु बन जाते हैं। मिश्र धातुएँ विशेष रूप से उच्च शक्ति, शीत निर्माण क्षमता या विशिष्ट ताप उपचार गुणों के लिए महत्वपूर्ण हैं।

ज़ुज़े टाइटेनियम मिश्र धातुओं का उपयोग करने के लिए सावधानियां:

उपयोग के लिए पर्यावरण

आवश्यक ताकत

प्रसंस्करण और गठन के तरीके

वेल्डिंग और ताप उपचार

लागत बजट

निष्कर्ष

फिर आप टाइटेनियम मिश्र धातु चयन के "पहले सिद्धांतों" में महारत हासिल कर लेंगे: संक्षारण प्रतिरोध और अच्छी वेल्डेबिलिटी के लिए, चुनें; उच्च तापमान प्रतिरोध के लिए, निकट चुनें- ; व्यापक प्रदर्शन के लिए, + चुनें (बैकअप के रूप में TC4); कोल्ड फॉर्मिंग और अल्ट्रा{3}}हाई स्ट्रेंथ के लिए, चुनें