নীতি: গলিত টাইটানিয়ামকে প্রিফেব্রিকেটেড ছাঁচে ঢেলে দেওয়া হয় এবং জটিল জ্যামিতিগুলির জন্য সাধারণত বিনিয়োগ ঢালাই (হারানো-মোম ঢালাই) ব্যবহার করে কাছাকাছি{0}}নেট-আকৃতির উপাদান গঠনের জন্য দৃঢ় করা হয়।
অভ্যন্তরীণ কাঠামো
কাস্ট টাইটানিয়াম (বাণিজ্যিকভাবে খাঁটি টাইটানিয়াম এবং GR.5 এর মতো সংকর ধাতুগুলি সহ) একটি মোটা, দিকনির্দেশক মাইক্রোস্ট্রাকচার রয়েছে যা কলামার বা ইকুয়াক্সড দানা দ্বারা প্রভাবিত, শস্যের সীমানায় খাদ উপাদানগুলির (যেমন, GR.5-তে আল এবং V) উচ্চ মাত্রার বিচ্ছিন্নতা সহ। যেমন-কাস্ট কাঠামোতে প্রায়ই ঢালাই ত্রুটি থাকে যেমন সংকোচন ছিদ্র, গ্যাসের ছিদ্র (H₂, N₂), এবং অ-ধাতু অন্তর্ভুক্তি (TiO₂)। GR.5 এর মতো + অ্যালয়গুলির জন্য, অ্যাস{10}}কাস্ট মাইক্রোস্ট্রাকচারটি প্রাথমিকভাবে ল্যামেলার + (উইডম্যানস্টেটেন স্ট্রাকচার) হয়, যেখানে কোনও উল্লেখযোগ্য শস্য পরিশোধন বা টেক্সচারের বিকাশ নেই।
ঘনত্ব
টাইটানিয়ামের তাত্ত্বিক ঘনত্ব হল 4.51 গ্রাম/সেমি³, তবে কাস্ট টাইটানিয়ামের আছেআপেক্ষিক ঘনত্ব 95-98%সহজাত ছিদ্র এবং সঙ্কুচিত ত্রুটির কারণে। গুরুতর সংকোচন গহ্বর বা বড় ছিদ্রগুলি আরও ঘনত্বকে 95% এর নিচে কমাতে পারে, যার ফলে চাপের ঘনত্ব এবং কর্মক্ষমতা হ্রাস পায়।
যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য
শক্তি এবং নমনীয়তা: কাস্ট টাইটানিয়ামের কম রুম-তাপমাত্রার প্রসার্য শক্তি (যেমন,-কাস্ট জিআর.5-এর প্রসার্য শক্তি 700–750 MPa, অ্যানিলড নকল GR.5 এর চেয়ে ~15% কম) এবং দুর্বল নমনীয়তা (5-8% প্রসারিত, নকল গ্রেডের অর্ধেকেরও কম) এবং নকল গ্রেডের অর্ধেকেরও কম। এর ফলন শক্তিও কম (600-650 MPa) দিকনির্দেশক দৃঢ়করণের কারণে উল্লেখযোগ্য অ্যানিসোট্রপির সাথে।
দৃঢ়তা এবং ক্লান্তি:-কাস্ট GR.5-এর ফ্র্যাকচার শক্ততা মাত্র 30–40 MPa·m¹/² (বনাম. 60 MPa·m¹/² নকল উপাদানের জন্য), এবং ক্লান্তি শক্তি (10⁷ চক্র) হল 200–250 MPa (একটি 37-50%), নকল সাইট থেকে ক্র্যাক ক্রিয়া হিসাবে হ্রাস।
উচ্চ-তাপমাত্রা কার্যক্ষমতা: লেমেলার কাঠামো 300-400 ডিগ্রিতে মাঝারি ক্রীপ প্রতিরোধের প্রদান করে, কিন্তু কম ঘনত্বের কারণে সামগ্রিক উচ্চ-তাপমাত্রা শক্তি পেটা টাইটানিয়ামের থেকে নিকৃষ্ট।
নীতি: টাইটানিয়াম বিলেটগুলি উচ্চ-তাপমাত্রার (নীচে -ট্রান্সাস ফর + অ্যালয়) প্লাস্টিকের বিকৃতির শিকার হয় হাতুড়ি বা প্রেস ফরজিংয়ের মাধ্যমে, মোটা ঢালাইয়ের দানা ভেঙ্গে এবং একটি বিকৃত মাইক্রোস্ট্রাকচার তৈরি করে।
অভ্যন্তরীণ কাঠামো
নকল টাইটানিয়াম আছে একটিপরিমার্জিত, বিকৃত + মাইক্রোস্ট্রাকচারফোরজিং দিক বরাবর দিকনির্দেশক শস্য প্রবাহ (তন্তুযুক্ত টেক্সচার) সহ। যেমন-নকল কাঠামো ঢালাই ত্রুটিগুলি (পোরোসিটি, সেগ্রিগেশন) দূর করে এবং মোটা লেমেলার দানাগুলিকে ইকুয়াক্সড বা বিমোডাল + দানাগুলিতে ভেঙে দেয় (ফরজিং তাপমাত্রা এবং শীতল করার হারের উপর নির্ভর করে)। GR.5-এর জন্য, ফোরজিংয়ের পরে অ্যানিলিং 5-10 μm (বনাম. 50-100 μm হিসাবে-কাস্ট উপাদানের জন্য) শস্যের আকারের সাথে একটি অভিন্ন ইকুয়াক্সড + কাঠামো তৈরি করে।
ঘনত্ব
ফরজিং অভ্যন্তরীণ ছিদ্র দূর করে এবং উপাদানকে কম্প্যাক্ট করে, যার ফলে একটিআপেক্ষিক ঘনত্ব 99.5% এর চেয়ে বেশি বা সমান, টাইটানিয়ামের তাত্ত্বিক ঘনত্বের কাছাকাছি। ঘনত্ব কোনো অভ্যন্তরীণ শূন্যতা নিশ্চিত করে না যা স্ট্রেস ঘনত্বের কারণ হতে পারে।
যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য
শক্তি এবং নমনীয়তা: নকল এবং অ্যানিলড GR.5-এর প্রসার্য শক্তি 860–900 MPa, ফলন শক্তি 800 MPa, এবং 10-15% প্রসারিত, উচ্চ শক্তি এবং নমনীয়তার একটি সুষম সমন্বয় প্রতিনিধিত্ব করে৷ দিকনির্দেশক শস্য প্রবাহ মাঝারি অ্যানিসোট্রপির দিকে পরিচালিত করে (ফরজিং দিক বরাবর শক্তি ট্রান্সভার্স দিক থেকে 5-10% বেশি)।
দৃঢ়তা এবং ক্লান্তি: ফ্র্যাকচার দৃঢ়তা 55-65 MPa·m¹/², এবং 10⁷-চক্রের ক্লান্তি শক্তি 350-400 MPa, শস্য পরিশোধন এবং ত্রুটি দূর করার কারণে, কাস্ট টাইটানিয়ামের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি।
উচ্চ-তাপমাত্রা কার্যক্ষমতা: নকল GR.5 এর বিমোডাল মাইক্রোস্ট্রাকচার 300-400 ডিগ্রীতে চমৎকার ক্রীপ রেজিস্ট্যান্স প্রদান করে (ক্রিপ স্ট্রেন<0.1% at 200 MPa for 1000 h), outperforming cast and rolled grades.
নীতি: টাইটানিয়াম ইনগট বা বিলেটগুলি চাদর, প্লেট বা স্ট্রিপ তৈরি করতে গরম/ঠান্ডা ঘূর্ণায়মান মাধ্যমে প্রক্রিয়া করা হয়, প্লাস্টিকের বিকৃতি ঘটতে ঘূর্ণায়মান দিক বরাবর একটি চ্যাপ্টা, টেক্সচার্ড মাইক্রোস্ট্রাকচার তৈরি করে।
অভ্যন্তরীণ কাঠামো
হট-ঘূর্ণিত টাইটানিয়ামে আছে একটিrecrystallized equiaxed + microstructureঘূর্ণায়মান দিক বরাবর প্রসারিত শস্য সহ (একটি ঘূর্ণায়মান জমিন গঠন)। কোল্ড-ঘূর্ণিত টাইটানিয়াম (অ্যানিলিং করার আগে) একটি বিকৃত, কাজ-অত্যধিক স্থানচ্যুতি ঘনত্ব সহ শক্ত কাঠামো রয়েছে; কোল্ড রোলিংয়ের পরে অ্যানিলিং দানাগুলিকে 3-5 μm পর্যন্ত পরিমার্জিত করে (নকল টাইটানিয়ামের চেয়ে সূক্ষ্ম)। GR.5 শীটগুলির জন্য, ঘূর্ণিত কাঠামোর একটি শক্তিশালী বেসাল টেক্সচার রয়েছে, যা গঠনযোগ্যতা এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলিতে উল্লেখযোগ্য অ্যানিসোট্রপির দিকে পরিচালিত করে।
ঘনত্ব
ঘূর্ণায়মান a এর সাথে সম্পূর্ণ ঘনত্ব অর্জন করেআপেক্ষিক ঘনত্ব 99.8% এর চেয়ে বেশি বা সমান, যেহেতু ক্রমাগত কম্প্রেসিভ বিকৃতি অবশিষ্ট ছিদ্র দূর করে এবং অভিন্ন উপাদান প্যাকিং নিশ্চিত করে। কোল্ড রোলিং ইন্টারগ্রানুলার ফাঁক কমিয়ে ঘনত্বকে আরও উন্নত করে।
যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য
শক্তি এবং নমনীয়তা: Annealed hot-rolled GR.5 sheets have a tensile strength of 850–880 MPa, yield strength of 780–800 MPa, and elongation of 12–18% (higher ductility than forged titanium due to finer grains). Cold-rolled (unannealed) GR.5 has ultra-high strength (tensile strength >1000 MPa) কিন্তু কম নমনীয়তা (দীর্ঘতা<5%) due to work hardening.
দৃঢ়তা এবং ক্লান্তি: ঘূর্ণিত GR.5 এর ফ্র্যাকচার শক্ততা 50–60 MPa·m¹/² (টেক্সচার-ইনডিউড অ্যানিসোট্রপির কারণে নকল গ্রেডের চেয়ে সামান্য কম), যখন ক্লান্তি শক্তি 380-420 MPa (সূক্ষ্ম দানার আকার এবং মসৃণ পৃষ্ঠের ফিনিশের কারণে নকল উপাদানের চেয়ে বেশি)।
গঠনযোগ্যতা: ঘূর্ণিত শীটগুলির ঘূর্ণায়মান দিক বরাবর চমৎকার ঠাণ্ডা গঠনযোগ্যতা (যেমন, বাঁকানো, স্ট্যাম্পিং) আছে, কিন্তু গঠনযোগ্যতা শক্তিশালী টেক্সচারের কারণে ট্রান্সভার্স দিক থেকে দুর্বল, জটিল আকৃতির উপাদানগুলিতে তাদের ব্যবহার সীমিত করে৷
নীতি: টাইটানিয়াম পাউডার (গ্যাস অ্যাটোমাইজেশন বা হাইড্রাইড-ডিহাইড্রাইড (HDH) পদ্ধতির মাধ্যমে উত্পাদিত) সম্পূর্ণ ঘন উপাদান তৈরি করতে উচ্চ তাপমাত্রায় কম্প্যাক্ট এবং সিন্টার করা হয়, কাছাকাছি-নেট-আকৃতি উত্পাদন এবং মাইক্রোস্ট্রাকচার নিয়ন্ত্রণ সক্ষম করে৷
অভ্যন্তরীণ কাঠামো
PM টাইটেনিয়াম আছে aইউনিফর্ম, সূক্ষ্ম-দানাযুক্ত ইকুইক্সড মাইক্রোস্ট্রাকচার(শস্যের আকার 2-5 μm) কোন দিকনির্দেশক টেক্সচার বা পৃথকীকরণ ছাড়াই, কারণ পাউডার কণাগুলি সিন্টারিংয়ের সময় সম্পূর্ণরূপে পুনঃক্রিস্টালাইজ হয়। PM GR.5-এর জন্য, মাইক্রোস্ট্রাকচার হল একটি সমজাতীয় + ম্যাট্রিক্স যার সমানভাবে বিতরণ করা সূক্ষ্ম -ফেজ কণা রয়েছে। যাইহোক, অবশিষ্ট ছিদ্র (1% আয়তনের ভগ্নাংশের কম বা সমান) এবং ছোট অক্সাইড অন্তর্ভুক্তি (পাউডার পৃষ্ঠের অক্সিডেশন থেকে) শস্যের সীমানায় থাকতে পারে।
ঘনত্ব
PM টাইটানিয়ামের ঘনত্ব sintering প্যারামিটারের উপর নির্ভর করে: ভ্যাকুয়াম sintered PM টাইটানিয়ামের একটি আছেআপেক্ষিক ঘনত্ব 98-99.5%, যখন হট আইসোস্ট্যাটিক প্রেসিং (HIP) পোস্ট-চিকিত্সা ঘনত্ব বাড়াতে পারে 99.8% এর চেয়ে বেশি বা সমান, পেটা টাইটানিয়াম স্তরের সাথে মিলে যায়। দুর্বল প্যাকিং দক্ষতার কারণে HDH পাউডার (অনিয়মিত আকৃতি) গ্যাসের থেকে কম ঘনত্ব দেয়-পরমাণুযুক্ত পাউডার (গোলাকার আকৃতি)।
যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য
শক্তি এবং নমনীয়তা: Sintered PM GR.5 এর প্রসার্য শক্তি 800-850 MPa, ফলন শক্তি 750-780 MPa, এবং প্রসারণ 8-12% (অবশিষ্ট ছিদ্রের কারণে পেটা গ্রেডের চেয়ে সামান্য কম)। HIP-চিকিত্সা করা PM GR.5 850-900 MPa এর প্রসার্য শক্তি এবং 10-15% প্রসারিত করে, নকল টাইটানিয়ামের সাথে তুলনীয়।
দৃঢ়তা এবং ক্লান্তি: PM GR.5 এর ফ্র্যাকচার দৃঢ়তা 45–55 MPa·m¹/² (অক্সাইড অন্তর্ভুক্তির কারণে পেটা উপাদানের চেয়ে কম), এবং ক্লান্তি শক্তি 300–350 MPa (এইচআইপি সহ 380-400 MPa এ উন্নত)। সূক্ষ্ম-দানাযুক্ত কাঠামো PM টাইটানিয়ামকে চমৎকার পরিধান প্রতিরোধ ক্ষমতা দেয়, যা নকল গ্রেডের চেয়ে বেশি।
খরচ এবং কাস্টমাইজেশন: PM ন্যূনতম উপাদান বর্জ্য সহ জটিল উপাদানগুলির উত্পাদন সক্ষম করে, কিন্তু পাউডার অক্সিডেশন এবং পোরোসিটি উচ্চ- ক্লান্তিযুক্ত মহাকাশ অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে এর ব্যবহারকে সীমিত করে, এটিকে মাঝারি কর্মক্ষমতা প্রয়োজনীয়তা সহ শিল্প এবং চিকিৎসা উপাদানগুলির (যেমন, অর্থোপেডিক ইমপ্লান্ট) জন্য উপযুক্ত করে তোলে৷
