1. উচ্চ তাপমাত্রায় গ্রেড 5 টাইটানিয়াম খাদের অক্সিডেশন প্রতিরোধ
গ্রেড 5 টাইটানিয়াম খাদ মাঝারি তাপমাত্রায় ভাল অক্সিডেশন প্রতিরোধের প্রদর্শন করে, তবে এর কার্যকারিতা তাপমাত্রা-নির্ভর।
300 ডিগ্রী - 350 ডিগ্রী পর্যন্ত তাপমাত্রায়, খাদ একটি পাতলা, ঘন এবং অনুগত অক্সাইড স্তর গঠন করে যা প্রধানত TiO₂ দ্বারা গঠিত। এই প্রতিরক্ষামূলক স্তরটি সাবস্ট্রেটে আরও অক্সিজেন প্রসারণকে বাধা দেয়, যার ফলে দীর্ঘমেয়াদী পরিষেবার সময় ধীর জারণ গতিবিদ্যা এবং স্থিতিশীল কর্মক্ষমতা হয়।
যখন তাপমাত্রা 400 ডিগ্রি অতিক্রম করে, অক্সিডেশন লক্ষণীয়ভাবে ত্বরান্বিত হয়। অক্সাইড স্তর ঘন, কম অভিন্ন হয়ে যায় এবং আনুগত্য হারাতে পারে, যার ফলে টাইটানিয়াম ম্যাট্রিক্সে অক্সিজেন দ্রবীভূত হয়। 450 ডিগ্রী - 500 ডিগ্রীর উপরে, অক্সিজেন অনুপ্রবেশ অক্সিজেন ক্ষয় সৃষ্টি করে: অক্সিজেন পরমাণু টাইটানিয়াম জালিতে আন্তঃস্থায়ীভাবে দ্রবীভূত হয়, কঠোরতা বৃদ্ধি করে কিন্তু মারাত্মকভাবে নমনীয়তা এবং প্রভাবের শক্ততা হ্রাস করে। এই ঘটনাটি ইন্টারস্টিশিয়াল এমব্রিটলমেন্ট নামে পরিচিত।
অতএব, কাঠামোগত অখণ্ডতা এবং নমনীয়তা প্রয়োজন হলে 400 ডিগ্রির উপরে ক্রমাগত ব্যবহারের জন্য গ্রেড 5 সুপারিশ করা হয় না। 400 ডিগ্রির উপরে অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, অক্সিডেশন-প্রতিরোধী আবরণ বা উচ্চ-তাপমাত্রার টাইটানিয়াম অ্যালয় যেমন IMI 834 বা Ti‑6242 পছন্দ করা হয়।
2. দীর্ঘমেয়াদী পরিষেবা: শক্তি এবং জারা প্রতিরোধের অবক্ষয়
(1) দীর্ঘমেয়াদী শক্তির অবনতি
দীর্ঘমেয়াদী উচ্চ-তাপমাত্রার এক্সপোজারের সময়, গ্রেড 5 টাইটানিয়াম খাদ মাইক্রোস্ট্রাকচারাল পরিবর্তনের মধ্য দিয়ে যায় যা যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে প্রভাবিত করে।
300 ডিগ্রী - 350 ডিগ্রী রেঞ্জে, প্রসার্য শক্তি এবং ফলন শক্তি হাজার হাজার ঘন্টা অপেক্ষাকৃত স্থিতিশীল থাকে।
400 ডিগ্রী - 550 ডিগ্রীর মধ্যে দীর্ঘক্ষণ ধরে রাখার ফলে আলফা ফেজ কোরসেনিং এবং তাপ শিথিলতা সৃষ্টি হয়, যার ফলে প্রসার্য শক্তি এবং ক্লান্তি শক্তি ধীরে ধীরে হ্রাস পায়।
অক্সিজেন প্রসারণ এবং আন্তঃস্থায়ী ভ্রুকুটি আরও নমনীয়তা এবং ফ্র্যাকচার দৃঢ়তা হ্রাস করে।
দীর্ঘমেয়াদী নির্ভরযোগ্য কর্মক্ষমতার জন্য, শিল্প সাধারণত গ্রেড 5-এর জন্য 315 ডিগ্রী একটি অবিচ্ছিন্ন পরিষেবা সীমা গ্রহণ করে।
(2) দীর্ঘমেয়াদী জারা প্রতিরোধের
সামুদ্রিক, নিরপেক্ষ বায়ুমণ্ডল এবং হালকা রাসায়নিক মিডিয়া সহ বেশিরভাগ পরিবেশে, গ্রেড 5 দীর্ঘমেয়াদী ব্যবহারের পরে চমৎকার ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা বজায় রাখে।
প্রতিরক্ষামূলক TiO₂ স্তর ক্ষতিগ্রস্ত হলে স্বতঃস্ফূর্তভাবে সংস্কার করে, অবিরাম জারা প্রতিরোধের প্রদান করে।
যাইহোক, দুটি কারণ কর্মক্ষমতা হ্রাস করতে পারে:
উচ্চ-তাপমাত্রা অক্সিডেশন বাধা:উল্লিখিত হিসাবে, গভীর অক্সিজেন অনুপ্রবেশ পৃষ্ঠের শক্ততা হ্রাস করে এবং চাপের মধ্যে ফাটল গঠনকে উত্সাহিত করতে পারে।
ক্রীপ-জারা মিথস্ক্রিয়া:উচ্চ তাপমাত্রা এবং টেকসই চাপে, ক্রীপ বিকৃতি স্থানীয়ভাবে প্যাসিভ ফিল্মটিকে ফেটে যেতে পারে, আক্রমণাত্মক মিডিয়াতে স্থানীয় ক্ষয়কে ত্বরান্বিত করে।
300 ডিগ্রির নিচে স্বাভাবিক পরিষেবার অবস্থার অধীনে, দীর্ঘ সময় ধরে জারা প্রতিরোধের কোন অর্থপূর্ণ অবনতি ঘটে না।
সারাংশ
গ্রেড 5 টাইটানিয়াম খাদ 350 ডিগ্রী - 400 ডিগ্রী পর্যন্ত সন্তোষজনক অক্সিডেশন প্রতিরোধের আছে। 400 ডিগ্রির উপরে, জারণ এবং অক্সিজেন ক্ষয় সীমিত কারণ হয়ে ওঠে।
দীর্ঘমেয়াদী উচ্চ-তাপমাত্রার এক্সপোজার মাইক্রোস্ট্রাকচারাল কোরসেনিং এবং ইন্টারস্টিশিয়াল ব্লিটমেন্টের কারণে ধীরে ধীরে শক্তি হ্রাসের দিকে পরিচালিত করে, যখন জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা সাধারণ পরিষেবা পরিবেশে স্থিতিশীল থাকে। সর্বাধিক নির্ভরযোগ্যতার জন্য, ক্রমাগত অপারেটিং তাপমাত্রা প্রায় 315 ডিগ্রিতে সীমাবদ্ধ হওয়া উচিত।
