1। মূল সংজ্ঞা: "শক্তি" এবং উপাদান গ্রেডগুলি পরিষ্কার করা
উচ্চ টেনসিল স্টিল: উচ্চ যান্ত্রিক শক্তির জন্য ডিজাইন করা কার্বন বা অ্যালো স্টিলের একটি বিভাগ, সাধারণত 600 এমপিএ (87 কেএসআই) বা উচ্চতর ন্যূনতম চূড়ান্ত টেনসিল শক্তি (ইউটিএস) সহ। সাধারণ গ্রেডগুলির মধ্যে A36 (নিম্ন - টেনসিল বেসলাইন, ~ 550 এমপিএ ইউটিএস), এস 690 কিউএল (উচ্চ -} টেনসিল, ~ 770 এমপিএ ইউটিএস), এবং আল্ট্রা {9- টেনসিল স্টিলস}} টেনসিল স্টিলস}} টেনসিল স্টিলস}}}} {} {} {} {} {} {{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{}} tensile stels মার্টেনসিটিক স্টেইনলেস স্টিল (যেমন, 4140 তাপ-চিকিত্সা, ~ 1,100–1,300 এমপিএ ইউটিএস)।
টাইটানিয়াম: দুটি প্রধান আকারে একটি হালকা ওজনের ধাতু উপলব্ধ:বাণিজ্যিকভাবে খাঁটি (সিপি) টাইটানিয়াম(উদাহরণস্বরূপ, গ্রেড 4): ইউটিএস ~ 550–700 এমপিএ (80–102 কেএসআই), সর্বাধিক শক্তির চেয়ে জারা প্রতিরোধের জন্য ব্যবহৃত।
টাইটানিয়াম অ্যালো(উদাহরণস্বরূপ, গ্রেড 5/টিআই - 6 এএল -4 ভি, সর্বাধিক সাধারণ কাঠামোগত খাদ): ইউটিএস ~ 900–1,100 এমপিএ (130–160 কেএসআই); টিআই -10V-2FE-3AL এর মতো উচ্চ-শক্তি অ্যালোগুলি ইউটিএসে পৌঁছাতে পারে ~ 1,200–1,400 এমপিএ (174–203 কেএসআই)।
2। পরম শক্তি: উচ্চ টেনসিল স্টিলের প্রায়শই উচ্চতর কাঁচা শক্তি থাকে
লো - টেনসিল স্টিল (যেমন, এ 36) ইউটিএসে এমনকি সিপি টাইটানিয়াম (গ্রেড 4) দ্বারা ছাড়িয়ে গেছে।
মিড - রেঞ্জের উচ্চ টেনসিল স্টিলগুলি (যেমন, এস 690 কিউএল) টিআই - 6 এএল -4 ভি-এসএম-এসএম-এসএম-এস 690 কিউএল ভেরিয়েন্টগুলি মেলে বা টিআই -6 এএল -4 ভি এর লোয়ার ইউটিএস পরিসীমাটি কিছুটা ছাড়িয়ে যায়, অন্যরা সংক্ষিপ্ত হয়ে পড়ে।
আল্ট্রা - উচ্চ - টেনসিল স্টিলস (যেমন, তাপ - চিকিত্সা 4140) ধারাবাহিকভাবে টিআই -6 এএল -4 ভি সহ বেশিরভাগ টাইটানিয়াম অ্যালোগুলির ইউটিএসকে ছাড়িয়ে যায়।
3। শক্তি - থেকে - ওজন অনুপাত: টাইটানিয়াম অনেক উচ্চতর
টাইটানিয়াম কেন এখানে শ্রেষ্ঠ:
ঘনত্বের পার্থক্য: টাইটানিয়ামের ঘনত্ব রয়েছে ~ 4.51 গ্রাম/সেমি³, যখন উচ্চ টেনসিল স্টিলের ঘনত্ব ~ 7.85 গ্রাম/সেমি ³ ইস্পাত হয়~ 74% ডেনসারটাইটানিয়ামের চেয়ে - যার অর্থ একই আকারের একটি টাইটানিয়াম উপাদান একটি ইস্পাত উপাদানগুলির তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে কম।
নির্দিষ্ট শক্তি গণনা:টি -6 এএল -4 ভি এর জন্য: নির্দিষ্ট শক্তি=ইউটিএস (900 এমপিএ)/ঘনত্ব (4.51 গ্রাম/সেমি) ≈ 199 এমপিএ · সেমি/জি।
তাপের জন্য - চিকিত্সা করা 4140 ইস্পাত: নির্দিষ্ট শক্তি=ইউটিএস (1,200 এমপিএ)/ঘনত্ব (7.85 গ্রাম/সেমি³) ≈ 153 এমপিএ · সেমি/জি।
4। অন্যান্য সমালোচনামূলক কারণগুলি: শক্তি ছাড়িয়ে
উ: জারা প্রতিরোধের
টাইটানিয়াম: কঠোর পরিবেশে ক্ষয় থেকে ব্যতিক্রমী প্রতিরোধের (যেমন, সমুদ্রের জল, ক্লোরাইড সমাধান, অ্যাসিড এবং শিল্প রাসায়নিক)। এটি একটি পাতলা, জড় অক্সাইড স্তর (টিও) গঠন করে যা ক্ষতিগ্রস্থ হলে স্ব -- নিরাময় করে, এটি সামুদ্রিক, রাসায়নিক এবং চিকিত্সা অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য আদর্শ করে তোলে (যেমন, অর্থোপেডিক ইমপ্লান্ট, অফশোর তেলের রিগ উপাদান)।
উচ্চ টেনসিল স্টিল: দরিদ্র থেকে মাঝারি জারা প্রতিরোধের। প্রতিরক্ষামূলক আবরণ ছাড়াই (যেমন, গ্যালভানাইজেশন, পেইন্ট বা ক্রোম প্লেটিং), ইস্পাত আর্দ্রতা বা লবণাক্ত জলে দ্রুত মরিচা করে। এমনকি লেপযুক্ত ইস্পাত সময়ের সাথে সাথে হ্রাস পেতে পারে, রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজন হয় - এটি এর ব্যবহারটিকে অরক্ষিত, ক্ষয়কারী পরিবেশে সীমাবদ্ধ করে।
খ। তাপমাত্রা প্রতিরোধের
টাইটানিয়াম অ্যালো: টিআই - 6 এএল -4 ভি 400 ডিগ্রি (750 ডিগ্রি এফ) পর্যন্ত শক্তি ধরে রাখে, যখন উন্নত অ্যালো (যেমন, টিআই -6242) 500–600 ডিগ্রি (930–1,110 ডিগ্রি এফ) সহ্য করতে পারে। যাইহোক, টাইটানিয়াম উচ্চ-তাপমাত্রার ব্যবহারকে সীমাবদ্ধ করে 600 ডিগ্রির উপরে দ্রুত জারণ করে।
উচ্চ টেনসিল স্টিল: বেশিরভাগ গ্রেড 300–400 ডিগ্রি (570–750 ডিগ্রি এফ) এর উপরে শক্তি হারাতে পারে তবে তাপ - প্রতিরোধী অ্যালো স্টিল (যেমন, ক্রোম - মলিবডেনাম স্টিলগুলি A387 এর মতো) 500–650 ডিগ্রি (930–1,200 ডিগ্রি এফ) এ পরিচালনা করতে পারে। চরম তাপমাত্রার জন্য (যেমন, জেট ইঞ্জিনগুলি), বিশেষায়িত সুপারলয়েস ("উচ্চ টেনসিল স্টিল" নয়) ব্যবহৃত হয় তবে এগুলি টাইটানিয়ামের চেয়ে অনেক কম।
সি নমনীয়তা এবং দৃ ness ়তা
টাইটানিয়াম: সিপি টাইটানিয়ামের ভাল নমনীয়তা রয়েছে (দীর্ঘায়িতকরণ ~ 15-25%), তবে টিআই -6 এএল -4 ভি এর মতো উচ্চ - শক্তি অ্যালোগুলির কম নমনীয়তা রয়েছে (দীর্ঘায়ণ ~ 10-15%)। টাইটানিয়াম ক্রাইওজেনিক তাপমাত্রায় (-200 ডিগ্রি নীচে) ভঙ্গুর হয়ে উঠতে পারে বা প্রক্রিয়াজাতকরণের সময় অক্সিজেন/নাইট্রোজেনের সাথে দূষিত হলে।
উচ্চ টেনসিল স্টিল: সাধারণত টাইটানিয়াম অ্যালোগুলির চেয়ে বিশেষত কম তাপমাত্রায় আরও ভাল নমনীয়তা এবং দৃ ness ়তা সরবরাহ করে। উদাহরণস্বরূপ, এইচএসএলএ স্টিল দৃ ness ়তা ধরে রাখে - 60 ডিগ্রি (-76 ডিগ্রি এফ), এটি শীতল-আবহাওয়া অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য উপযুক্ত করে তোলে (যেমন, আর্কটিক পাইপলাইন)।
D. ব্যয় এবং প্রাপ্যতা
টাইটানিয়াম: উচ্চ টেনসিল স্টিলের চেয়ে উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি ব্যয়বহুল। টাইটানিয়াম আকরিক (ইলমেনাইট) খাঁটি টাইটানিয়াম উত্পাদন করতে জটিল প্রক্রিয়াজাতকরণ প্রয়োজন, এবং অ্যালোয়িং (যেমন, অ্যালুমিনিয়াম এবং ভ্যানডিয়াম যুক্ত করা) ব্যয় আরও বাড়িয়ে তোলে। এটি প্রচুর পরিমাণে কম ব্যাপকভাবে পাওয়া যায়।
উচ্চ টেনসিল স্টিল: কম - ব্যয়, প্রচুর পরিমাণে এবং উত্পাদন সহজ (যেমন, ঘূর্ণায়মান, ফোরজিং, ওয়েল্ডিং)। এটি অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য ডিফল্ট পছন্দ যেখানে ওজন সমালোচনামূলক নয় এবং ব্যয় একটি অগ্রাধিকার।
5। রিয়েল - বিশ্ব অ্যাপ্লিকেশন: এটি কীভাবে কেসগুলি ব্যবহার করতে অনুবাদ করে
যখন উচ্চ টেনসিল স্টিল পছন্দ করা হয়:
অ্যাপ্লিকেশন যেখানেওজন অপ্রাসঙ্গিকতবে স্বল্প ব্যয় এবং উচ্চ পরম শক্তি সমালোচনামূলক:নির্মাণ: সেতু, আকাশচুম্বী ফ্রেম এবং স্ট্রাকচারাল বিমস (এ 36, এস 690 কিউএল)।
ভারী যন্ত্রপাতি: বুলডোজার ফ্রেম, ক্রেন কেবল (এইচএসএলএ স্টিল)।
স্বয়ংচালিত: নন - বিলাসবহুল যানবাহনের জন্য চ্যাসিস উপাদানগুলি (হালকা উচ্চ - টেনসিল স্টিল)।
যখন টাইটানিয়াম পছন্দ হয়:
অ্যাপ্লিকেশন যেখানেশক্তি - থেকে - ওজন অনুপাত এবং জারা প্রতিরোধেরনন - আলোচনাযোগ্য:মহাকাশ: এয়ারক্রাফ্ট ফিউজলেজ পার্টস, জেট ইঞ্জিন সংক্ষেপক (টিআই -6 এএল -4 ভি)।
মেডিকেল: অর্থোপেডিক ইমপ্লান্টগুলি (হিপ স্টেমস, হাঁটু প্রতিস্থাপন) এবং ডেন্টাল অ্যাবুটমেন্টস (সিপি টাইটানিয়াম বা টিআই -6 এএল -4 ভি, বায়োম্পোপ্যাটিলিটির কারণে)।
সামুদ্রিক: শিপ প্রোপেলার শ্যাফ্টস, সমুদ্রের জল তাপ এক্সচেঞ্জারস (টাইটানিয়ামের জারা প্রতিরোধের মরিচা এড়ানো)।
ক্রীড়া সরঞ্জাম: উচ্চ - শেষ সাইকেল ফ্রেম, গল্ফ ক্লাবের মাথা (হালকা ওজনের এখনও শক্তিশালী)।
