टाइटेनियम मिश्र धातु के प्रकार क्या हैं? टाइटेनियम मिश्र धातु के प्रकारों की विस्तृत व्याख्या

धातु सामग्री के विशाल ब्रह्मांड में, टाइटेनियम मिश्र धातु अपने अद्वितीय आकर्षण के साथ खड़ा है। यह न केवल एक हल्का शरीर है, बल्कि उच्च शक्ति, संक्षारण प्रतिरोध और उच्च तापमान प्रतिरोध जैसे कई फायदे भी हैं, जो आधुनिक औद्योगिक क्षेत्र में एक अपरिहार्य और महत्वपूर्ण सामग्री बन गया है। तो, टाइटेनियम मिश्र धातु के प्रकार क्या हैं? आज, आइए हम टाइटेनियम मिश्र धातुओं की दुनिया में चलते हैं और इसके विविध आकर्षण का पता लगाते हैं।

1. उच्च तापमान टाइटेनियम मिश्र धातु Ti-6Al-4V
दुनिया में सफलतापूर्वक विकसित पहला उच्च तापमान टाइटेनियम मिश्र धातु Ti-6Al-4V है, जिसका सेवा तापमान 300-350 डिग्री है। इसके बाद, 400 डिग्री के सेवा तापमान के साथ IMI550 और BT3-1 और 450 ~ 500 डिग्री के सेवा तापमान के साथ IMI679, IMI685, Ti-6246, Ti-6242 जैसे मिश्र धातु एक के बाद एक विकसित किए गए। वर्तमान में, नए उच्च तापमान टाइटेनियम मिश्र धातु जो विमान इंजन में सफलतापूर्वक उपयोग किए गए हैं उनमें यूके में IMI829 और IMI834 मिश्र धातु शामिल हैं; संयुक्त राज्य अमेरिका में Ti-1100 मिश्र धातु; रूस में BT18Y और BT36 मिश्र धातु, आदि। हाल के वर्षों में, विदेशी देशों ने उच्च तापमान वाले टाइटेनियम मिश्र धातुओं के विकास की दिशा के रूप में टाइटेनियम मिश्र धातुओं को विकसित करने के लिए तेजी से जमने/पाउडर धातु विज्ञान तकनीक और फाइबर या कण प्रबलित मिश्रित सामग्री को अपनाया है, ताकि टाइटेनियम मिश्र धातुओं का उपयोग तापमान 650 डिग्री से ऊपर बढ़ाया जा सके। 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। 760 डिग्री पर इसकी ताकत वर्तमान में कमरे के तापमान पर उपयोग किए जाने वाले टाइटेनियम मिश्र धातुओं की ताकत के बराबर है।

2. टाइटेनियम एल्युमीनियम यौगिकों पर आधारित टाइटेनियम मिश्र धातु
सामान्य टाइटेनियम मिश्र धातुओं की तुलना में, सोडियम Ti3Al ( 2) और TiAl ( ) इंटरमेटेलिक यौगिकों पर आधारित टाइटेनियम एल्यूमीनियम यौगिकों के फायदे अच्छे उच्च तापमान प्रदर्शन (उपयोग तापमान क्रमशः 816 और 982 डिग्री हैं), मजबूत ऑक्सीकरण प्रतिरोध, अच्छा रेंगना प्रतिरोध और हल्के वजन (घनत्व निकेल-आधारित उच्च तापमान मिश्र धातुओं का केवल 1/2 है) हैं। ये फायदे इसे भविष्य के एयरो-इंजन और विमान संरचनात्मक भागों के लिए एक प्रतिस्पर्धी सामग्री बनाते हैं। वर्तमान में, दो Ti3Al-आधारित टाइटेनियम मिश्र धातु, Ti-21Nb-14Al और Ti-24Al-14Nb-#v-0.5Mo, ने संयुक्त राज्य अमेरिका में बड़े पैमाने पर उत्पादन शुरू कर दिया है। हाल के वर्षों में विकसित अन्य Ti3Al-आधारित टाइटेनियम मिश्र धातुओं में Ti-24Al-11Nb, Ti25Al-17Nb-1Mo और Ti-25Al-10Nb-3V-1Mo शामिल हैं। TiAl ( )-आधारित टाइटेनियम मिश्र धातुओं की संरचना रेंज TAl-(1-10)M (at.%) है, जहाँ M v, Cr, Mn, Nb, Mn, Mo और W में से कम से कम एक तत्व है। हाल ही में, TiAl3-आधारित टाइटेनियम मिश्र धातुओं ने ध्यान आकर्षित करना शुरू कर दिया है, जैसे Ti-65Al-10Ni मिश्र धातु।

3. उच्च शक्ति और उच्च कठोरता - प्रकार टाइटेनियम मिश्र धातु
-टाइप टाइटेनियम मिश्र धातु को सबसे पहले क्रूसिबल द्वारा संयुक्त राज्य अमेरिका में 1960 के दशक के मध्य में विकसित किया गया था। B120VCA मिश्र धातु (Ti-13v-11Cr-3Al)। -टाइप टाइटेनियम मिश्र धातु में अच्छे गर्म और ठंडे प्रसंस्करण गुण होते हैं, फोर्ज करना आसान होता है, इसे रोल और वेल्ड किया जा सकता है, और ठोस घोल-उम्र बढ़ने के उपचार के माध्यम से उच्च यांत्रिक गुण, अच्छा पर्यावरण प्रतिरोध और ताकत और फ्रैक्चर क्रूरता का एक अच्छा संयोजन प्राप्त कर सकता है। प्रतिनिधि नए उच्च-शक्ति और उच्च-कठोरता -टाइप टाइटेनियम मिश्र धातु इस प्रकार हैं: Ti1023 (Ti-10v-2Fe-#al), जिसमें 30CrMnSiA उच्च-शक्ति संरचनात्मक स्टील के समान प्रदर्शन होता है जिसका उपयोग आमतौर पर विमान संरचनात्मक भागों में किया जाता है और इसमें उत्कृष्ट फोर्जिंग प्रदर्शन होता है; Ti153 (Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn), जिसमें औद्योगिक शुद्ध टाइटेनियम की तुलना में बेहतर ठंडा काम करने का प्रदर्शन होता है, और उम्र बढ़ने के बाद कमरे के तापमान पर तन्य शक्ति 1000MPa से अधिक तक पहुंच सकती है; 21S (Ti-15Mo-3Al-2.7Nb-0.2Si), जो अमेरिकी टाइटेनियम धातु कंपनी के टाइमेट डिवीजन द्वारा विकसित एक नए प्रकार का ऑक्सीकरण-प्रतिरोधी, अल्ट्रा-हाई-स्ट्रेंथ टाइटेनियम मिश्र धातु है, में अच्छा है अच्छा ऑक्सीकरण प्रतिरोध, उत्कृष्ट गर्म और ठंडे प्रसंस्करण प्रदर्शन, 0.064 मिमी की मोटाई के साथ पन्नी में बनाया जा सकता है; निप्पॉन स्टील ट्यूब कंपनी लिमिटेड (एनकेके) द्वारा सफलतापूर्वक विकसित एसपी-700 (टीआई-4.5 एएल-3वी-2एमओ-2एफई) टाइटेनियम मिश्र धातु में उच्च शक्ति, 2000% तक का सुपरप्लास्टिक बढ़ाव, और सुपरप्लास्टिक बनाने का तापमान टीआई-6एएल-4वी से 140 डिग्री कम है, जो सुपरप्लास्टिक बनाने-प्रसार संबंध (एसपीएफ/डीबी) प्रौद्योगिकी का उपयोग करके विभिन्न एयरोस्पेस घटकों के निर्माण के लिए टीआई-6एएल-4वी मिश्र धातु की जगह ले सकता है; रूस द्वारा विकसित बीटी-22 (टीआई-5वी-5एमओ-1सीआर-5एएल) में 1105 एमपीए से अधिक की तन्य शक्ति है।

4. अग्निरोधी टाइटेनियम मिश्र धातु
पारंपरिक टाइटेनियम मिश्र धातुओं में कुछ स्थितियों के तहत एल्केन को जलाने की प्रवृत्ति होती है, जो उनके अनुप्रयोग को बहुत सीमित करती है। इस स्थिति के जवाब में, विभिन्न देशों ने ज्वाला-मंदक टाइटेनियम मिश्र धातुओं पर शोध शुरू किया है और कुछ सफलताएँ हासिल की हैं। कियांग राज्य द्वारा विकसित मिश्र धातु C (जिसे T के रूप में भी जाना जाता है) की नाममात्र संरचना 50Ti-35v-15Cr (द्रव्यमान अंश) है। यह एक ज्वाला-मंदक टाइटेनियम मिश्र धातु है जो निरंतर दहन के प्रति असंवेदनशील है और इसका उपयोग F119 इंजनों में किया गया है। BTT-1 और BTT-3 रूस द्वारा विकसित ज्वाला-मंदक टाइटेनियम मिश्र धातु हैं। दोनों Ti-Cu-Al मिश्र धातु हैं जिनमें बहुत अच्छी थर्मल विरूपण प्रक्रिया प्रदर्शन है और इनका उपयोग जटिल भागों को बनाने के लिए किया जा सकता है।

5. मेडिकल टाइटेनियम मिश्र धातु
टाइटेनियम गैर विषैला, हल्का, उच्च शक्ति वाला और उत्कृष्ट जैव-संगत है। यह एक आदर्श चिकित्सा धातु सामग्री है और इसका उपयोग मानव शरीर के लिए प्रत्यारोपण के रूप में किया जा सकता है। वर्तमान में, Ti-6Al-4v अभी भी चिकित्सा क्षेत्र में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। ELI मिश्र धातु। हालांकि, बाद में वैनेडियम और एल्यूमीनियम आयनों की बहुत कम मात्रा में अवक्षेपण होगा, जो इसकी कोशिका अनुकूलन क्षमता को कम करता है और मानव शरीर को नुकसान पहुंचा सकता है। इस मुद्दे ने लंबे समय से चिकित्सा समुदाय में व्यापक ध्यान आकर्षित किया है। मध्य-1980 के दशक की शुरुआत में, संयुक्त राज्य अमेरिका ने आर्थोपेडिक्स के लिए एल्यूमीनियम-मुक्त, वैनेडियम-मुक्त, जैव-संगत टाइटेनियम मिश्र धातु विकसित करना शुरू कर दिया। जापान, यूनाइटेड किंगडम और अन्य देशों ने भी इस क्षेत्र में बहुत सारे शोध किए हैं और कुछ नई प्रगति की है। उदाहरण के लिए, जापान ने उत्कृष्ट जैव-संगतता के साथ + टाइटेनियम मिश्र धातुओं की एक श्रृंखला विकसित की है, जिसमें Ti-15Zr-4Nb_4ta{{10}}.2Pd, Ti-15Zr-4Nb-aTa-0.2Pd-0.20~0.05N, Ti-15Sn-4Nb-2Ta-0.2Pd और Ti-15Sn-4nb-2Ta-0.2Pd-0.20 शामिल हैं। इन मिश्र धातुओं की संक्षारण शक्ति, थकान शक्ति और संक्षारण प्रतिरोध Ti-6Al-4v ELI की तुलना में बेहतर है। + टाइटेनियम मिश्र धातु की तुलना में, टाइटेनियम मिश्र धातु में उच्च शक्ति, बेहतर काटने का प्रदर्शन और क्रूरता है, और मानव शरीर में आरोपण के लिए अधिक उपयुक्त है। संयुक्त राज्य अमेरिका में, चिकित्सा क्षेत्र के लिए पांच टाइटेनियम मिश्र धातुओं की सिफारिश की गई है, अर्थात् TMZFTM (TI-12Mo-^Zr-2Fe), Ti-13Nb-13Zr, Timetal 21SRx (TI-15Mo-2.5Nb-0.2Si), Tiadyne 1610 (Ti-16Nb-9.5Hf) और Ti-15Mo। यह अनुमान लगाया गया है कि निकट भविष्य में, उच्च शक्ति, कम लोचदार मापांक, उत्कृष्ट रूप-रेखा और संक्षारण प्रतिरोध के साथ इस प्रकार के टाइटेनियम मिश्र धातु वर्तमान में चिकित्सा क्षेत्र में व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले Ti-6Al-4V मिश्र धातु की जगह ले सकते हैं।

विज्ञान और प्रौद्योगिकी की निरंतर उन्नति और उद्योग के निरंतर विकास के साथ, टाइटेनियम मिश्र धातुओं की अनुप्रयोग संभावनाएं व्यापक और व्यापक होती जाएंगी। एक ओर, टाइटेनियम मिश्र धातुओं पर अनुसंधान गहरा होता रहेगा, और विभिन्न क्षेत्रों की जरूरतों को पूरा करने के लिए अधिक से अधिक नए टाइटेनियम मिश्र धातु विकसित किए जाएंगे। दूसरी ओर, टाइटेनियम मिश्र धातुओं की विनिर्माण तकनीक में सुधार जारी रहेगा, उत्पादन दक्षता में सुधार होगा, लागत कम होगी, और टाइटेनियम मिश्र धातुओं के लोकप्रियकरण और अनुप्रयोग को बढ़ावा मिलेगा।