1. উচ্চ-তাপমাত্রা টাইটানিয়াম অ্যালয়েসের জন্য মূল কার্য সম্পাদনের প্রয়োজনীয়তা
শক্তি ধরে রাখা: উল্লেখযোগ্য অবনতি ছাড়াই লক্ষ্য তাপমাত্রায় যথেষ্ট প্রসার্য এবং ফলন শক্তি বজায় রাখুন।
হামাগুড়ি প্রতিরোধ: উচ্চ তাপমাত্রায় দীর্ঘ-মেয়াদী স্থির বা চক্রীয় লোডের অধীনে স্থায়ী বিকৃতি কম করুন (উচ্চ-তাপমাত্রার কাঠামোগত উপাদানগুলির জন্য একটি মূল ব্যর্থতা মোড)।
অক্সিডেশন প্রতিরোধের: উচ্চ-তাপমাত্রার বায়ু বা ক্ষয়কারী বায়ুমণ্ডলে গুরুতর জারণ এবং স্কেলিং প্রতিরোধ করতে একটি ঘন, স্থিতিশীল অক্সাইড ফিল্ম তৈরি করুন।
মাইক্রোস্ট্রাকচারাল স্থিতিশীলতা: ফেজ ট্রান্সফরমেশন এড়িয়ে চলুন (যেমন, → ফেজ ট্রানজিশন বা ভঙ্গুর ইন্টারমেটালিক পর্যায়গুলির বৃষ্টিপাত) যা দীর্ঘস্থায়ী উচ্চ-তাপমাত্রার এক্সপোজারের সময় কর্মক্ষমতাকে আপস করতে পারে।
2. প্রাথমিক উচ্চ-400 ডিগ্রি + পরিষেবার জন্য তাপমাত্রা টাইটানিয়াম অ্যালয়
2.1 Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo (Ti-6242)
রাসায়নিক গঠন এবং মাইক্রোস্ট্রাকচার: এতে অ্যালুমিনিয়াম ( -স্ট্যাবিলাইজার), টিন (নিরপেক্ষ শক্তিশালীকরণ), জিরকোনিয়াম (শস্য পরিশোধক), এবং মলিবডেনাম (মধ্যম -স্ট্যাবিলাইজার) রয়েছে। এর মাইক্রোস্ট্রাকচারে একটি প্রাথমিক -ফেজ ম্যাট্রিক্স রয়েছে যার একটি ছোট ভগ্নাংশ -ফেজের (5–10%) শস্যের সীমানায়, যা উচ্চ-তাপমাত্রার স্থিতিশীলতা এবং মাঝারি নমনীয়তা উভয়ই নিশ্চিত করে।
উচ্চ-তাপমাত্রা কার্যক্ষমতা:
450 ডিগ্রীতে, এর প্রসার্য শক্তি 700 MPa এর উপরে থাকে (এর তুলনায়<600 MPa for Grade 5 at the same temperature), and its yield strength exceeds 600 MPa.
এটি চমৎকার ক্রীপ রেজিস্ট্যান্স প্রদর্শন করে: 450 ডিগ্রিতে 300 MPa এর চাপে, ক্রীপ স্ট্রেন রেট 1×10^-7/h এর কম, গ্রেড 5 এর চেয়ে অনেক কম (যা একই অবস্থার অধীনে 1×10^-5/h অতিক্রম করে)।
এর অক্সিডেশন প্রতিরোধ ক্ষমতা গ্রেড 5-এর থেকে উচ্চতর: 500 ডিগ্রিতে 1000 ঘন্টা এক্সপোজারের পরে, অক্সাইড স্তরের পুরুত্ব শুধুমাত্র ~15 μm, কোন স্প্যালিং বা অভ্যন্তরীণ জারণ ছাড়াই।
অ্যাপ্লিকেশন দৃশ্যকল্প: কম্প্রেসার ব্লেড (নিম্ন-থেকে-মাঝারি চাপের স্তর), গাইড ভ্যান, এবং এক্সস্ট ক্যাসিং, সেইসাথে গ্যাস টারবাইন এবং রকেট ইঞ্জিনের জ্বালানী সিস্টেম উপাদানগুলির জন্য উচ্চ-তাপমাত্রার কাঠামোগত অংশগুলির মতো অ্যারো-ইঞ্জিনের উপাদানগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
2.2 Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo (Ti-6246)
রাসায়নিক গঠন এবং মাইক্রোস্ট্রাকচার: এটিতে Ti-6242-এর মতো একই বেস উপাদান রয়েছে কিন্তু উচ্চতর মলিবডেনাম কন্টেন্ট (6% বনাম. 2% Ti-6242) সহ, -ফেজ ভগ্নাংশ (10-15%) বৃদ্ধি করে এবং তাপ চিকিত্সার সময় বৃষ্টিপাত জোরদার করে। এর মাইক্রোস্ট্রাকচারের বৈশিষ্ট্যগুলি ইকুয়াক্সড দানা এবং একটি -ফেজ ম্যাট্রিক্স এবং বার্ধক্যের পরে সূক্ষ্ম অবক্ষেপ সহ।
উচ্চ-তাপমাত্রা কার্যক্ষমতা:
500 ডিগ্রীতে, এর প্রসার্য শক্তি ~650 MPa, এবং ফলন শক্তি ~580 MPa, এটি এই তাপমাত্রায় Ti-6242 এর থেকে 10-15% শক্তিশালী করে তোলে।
এর ক্রীপ রেজিস্ট্যান্স অসামান্য: 500 ডিগ্রীতে 250 MPa স্ট্রেসের অধীনে, 1000-ঘন্টা ক্রীপ ডিফর্মেশন 0.1% এর কম, উচ্চ-লোড অ্যারো-ইঞ্জিন উপাদানগুলির প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে৷
স্বল্পমেয়াদী পরিষেবার জন্য 550 ডিগ্রী পর্যন্ত তাপমাত্রায় একটি প্রতিরক্ষামূলক অক্সাইড স্তর তৈরি করে অক্সিডেশন প্রতিরোধের সাথে Ti-6242 তুলনীয়।
অ্যাপ্লিকেশন দৃশ্যকল্প: প্রাথমিকভাবে উচ্চ-স্ট্রেস অ্যারো-ইঞ্জিনের উপাদানগুলির জন্য ব্যবহৃত হয়, যার মধ্যে রয়েছে উচ্চ-চাপের কম্প্রেসার ডিস্ক, রটার শ্যাফ্ট, এবং টারবাইন ব্লেড রুট (600 ডিগ্রির নিচে টারবাইন ইনলেট তাপমাত্রা সহ ইঞ্জিনের জন্য), পাশাপাশি সুপারসনিক বিমানের কাঠামোগত অংশ।
2.3 Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr (Ti-52244)
রাসায়নিক গঠন এবং মাইক্রোস্ট্রাকচার: এতে উচ্চ মাত্রার -স্ট্যাবিলাইজার (মলিবডেনাম এবং ক্রোমিয়াম) রয়েছে, যা ঘরের তাপমাত্রায় মেটাস্টেবল -ফেজ ম্যাট্রিক্স ধরে রাখে এবং বার্ধক্যের সময় সূক্ষ্ম অবক্ষেপ তৈরি করে। খাদটির একটি অভিন্ন, অ{3}}দিকনির্দেশক মাইক্রোস্ট্রাকচার রয়েছে যার কোনো শস্যের সীমানা বাধা নেই।
উচ্চ-তাপমাত্রা কার্যক্ষমতা:
450 ডিগ্রীতে, এর প্রসার্য শক্তি ~750 MPa-এ পৌঁছায় এবং এটি উচ্চ ক্লান্তি শক্তি বজায় রাখে (চক্রীয় লোডিংয়ের অধীনে 350 MPa এর চেয়ে বেশি বা সমান), গতিশীল লোড পরিস্থিতিতে - অ্যালয়গুলির কাছাকাছি কাজ করে৷
এর ক্রীপ রেজিস্ট্যান্স 450 ডিগ্রী সার্ভিসের জন্য যথেষ্ট (ক্রিপ স্ট্রেন<0.2% at 300 MPa for 1000 hours) and it has good oxidation resistance in air, with minimal scaling up to 500°C.
অ্যাপ্লিকেশন দৃশ্যকল্প: ঢালাই করা উচ্চ-তাপমাত্রার উপাদান যেমন অ্যারো-ইঞ্জিন এক্সস্ট ম্যানিফোল্ড, বিমানের আফটারবার্নার স্ট্রাকচার, এবং রাসায়নিক প্রক্রিয়াকরণ প্ল্যান্টে উচ্চ-তাপমাত্রা চাপের জাহাজের জন্য আদর্শ (ক্ষয়কারী উচ্চ-তাপমাত্রার মিডিয়ার জন্য)।
2.4 Ti-1100 (Ti-6Al-2.75Sn-4Zr-0.4Mo-0.45Si)
রাসায়নিক গঠন এবং মাইক্রোস্ট্রাকচার: এটি উচ্চ-তাপমাত্রা ক্রীপ কর্মক্ষমতা বাড়াতে সিলিকন (একটি ক্রীপ-প্রতিরোধী উপাদান যা সূক্ষ্ম সিলিসাইড অবক্ষেপণ তৈরি করে) অন্তর্ভুক্ত করে৷ এর মাইক্রোস্ট্রাকচার হল একটি প্রাথমিক -ফেজ ম্যাট্রিক্স যেখানে বিচ্ছুরিত সিলিসাইড কণা এবং একটি ট্রেস -ফেজ, যা 600 ডিগ্রিতে দীর্ঘ-মেয়াদী মাইক্রোস্ট্রাকচারাল স্থায়িত্ব নিশ্চিত করে।
উচ্চ-তাপমাত্রা কার্যক্ষমতা:
550 ডিগ্রীতে, এর প্রসার্য শক্তি ~680 MPa, এবং এর ক্রীপ প্রতিরোধ ক্ষমতা টাইটানিয়াম অ্যালয়গুলির মধ্যে অতুলনীয়: 600 ডিগ্রিতে 200 MPa স্ট্রেসের অধীনে, 1000-ঘন্টা ক্রীপ বিকৃতি<0.15%.
এটির জারণ প্রতিরোধ ক্ষমতা একটি Si-সমৃদ্ধ অক্সাইড স্তর গঠনের দ্বারা উন্নত হয়, যা আরও অক্সিজেন প্রসারণকে বাধা দেয়; 600 ডিগ্রিতে 500 ঘন্টা পরে, অক্সাইড স্তরটি ঘন এবং অনুগত থাকে।
অ্যাপ্লিকেশন দৃশ্যকল্প: উন্নত অ্যারো-ইঞ্জিন উচ্চ-চাপ সংকোচকারী উপাদানগুলির জন্য সংরক্ষিত (উচ্চ-থ্রাস্ট ইঞ্জিনের জন্য), হাইপারসনিক যানবাহনের তাপীয় কাঠামোগত অংশ, এবং উচ্চ-স্পেস প্রপালশন সিস্টেমে তাপমাত্রার উপাদানগুলির জন্য (যেখানে ওজন হ্রাস করা গুরুত্বপূর্ণ এবং নিকেল অত্যন্ত ভারী-)।
3. উচ্চ-তাপমাত্রা টাইটানিয়াম অ্যালোয়ের জন্য নির্বাচন নির্দেশিকা
400-450 ডিগ্রি পরিষেবার জন্য: Ti-6242 হল খরচ-কার্যকর পছন্দ, ভারসাম্যপূর্ণ কর্মক্ষমতা এবং বেশিরভাগ অ্যারো-ইঞ্জিন এবং শিল্প অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উত্পাদনযোগ্যতা।
450-550 ডিগ্রি পরিষেবার জন্য: Ti-6246 উচ্চ-শক্তির প্রয়োজনীয়তার জন্য পছন্দ করা হয়, যখন Ti-52244 ঢালাই করা উপাদানগুলির জন্য সর্বোত্তম।
550-600 ডিগ্রি পরিষেবার জন্য: Ti-1100 হল একমাত্র কার্যকর টাইটানিয়াম অ্যালয় বিকল্প, যদিও এটির জন্য বিশেষায়িত তাপ চিকিত্সার প্রয়োজন এবং উচ্চতর উত্পাদন খরচ রয়েছে (এটির চরম উচ্চ-তাপমাত্রার কার্যকারিতার জন্য একটি ট্রেড-অফ)।
4. সীমাবদ্ধতা এবং পরিপূরক নোট
টাইটানিয়াম অ্যালয়গুলি সাধারণত 600 ডিগ্রির উপরে অবিচ্ছিন্ন পরিষেবার জন্য সুপারিশ করা হয় না, কারণ তাদের অক্সিডেশন প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং ক্রীপ কর্মক্ষমতা দ্রুত হ্রাস পায় (নিকেল ভিত্তিক সুপারঅ্যালয়গুলি 600 ডিগ্রি + অতি-উচ্চ-তাপমাত্রার অবস্থার জন্য প্রাথমিক বিকল্প হয়ে ওঠে)।
ক্ষয়কারী বায়ুমণ্ডলে (যেমন, সালফার বা ক্লোরাইড দূষক) উচ্চ-তাপমাত্রার পরিষেবার জন্য, এই সংকর ধাতুগুলির অক্সিডেশন এবং ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা আরও উন্নত করতে পৃষ্ঠের আবরণ (যেমন, অ্যালুমিনাইড বা সিলিসাইড আবরণ) প্রয়োগ করা যেতে পারে।
