মাঝারি-থেকে-উচ্চ তাপমাত্রা এবং নিম্ন-তাপমাত্রা পরিবেশের জন্য উপযুক্ত বাণিজ্যিকভাবে বিশুদ্ধ টাইটানিয়াম গ্রেড
1. মাঝারি-থেকে-উচ্চ তাপমাত্রার পরিস্থিতির জন্য CP টাইটানিয়াম গ্রেড
প্রসার্য এবং ক্লান্তি শক্তি ধরে রাখা
ক্রীপ বিকৃতির প্রতিরোধ (টেকসই লোডের অধীনে ধীর প্লাস্টিকের প্রবাহ)
মাইক্রোস্ট্রাকচারাল স্থিতিশীলতা (কোন ফেজ রূপান্তর বা অশুদ্ধতা বিভাজন নেই)
অক্সিডেশন প্রতিরোধ (ভঙ্গুর TiO₂ স্কেলের ন্যূনতম গঠন)
1.1 সর্বোত্তম গ্রেড নির্বাচন: গ্রেড 2 এবং গ্রেড 4
1.1.1 গ্রেড 2 এবং গ্রেড 4 এর মূল সুবিধা
উন্নত তাপমাত্রায় শক্তি ধরে রাখা: গ্রেড 2 এবং গ্রেড 4-এর অন্তর্বর্তী অমেধ্য (অক্সিজেন এবং নাইট্রোজেন) -টাইটানিয়াম জালিতে একটি স্থিতিশীল কঠিন দ্রবণ তৈরি করে, যা 200-300 ডিগ্রিতে জালির নরম হওয়াকে প্রতিরোধ করে। 300 ডিগ্রিতে, গ্রেড 4 তার ঘরের ~70%-তাপমাত্রার চূড়ান্ত প্রসার্য শক্তি বজায় রাখে (UTS, ঘরের তাপমাত্রায় ~485 MPa বনাম 300 ডিগ্রিতে ~340 MPa), যেখানে গ্রেড 1 (কম অক্সিজেন কন্টেন্ট, 0.18 wt% O) শুধুমাত্র তার %5{5} রুম তাপমাত্রা বজায় রাখে (ঘরের তাপমাত্রায় ~345 MPa বনাম 300 ডিগ্রিতে ~190 MPa)।
হামাগুড়ি প্রতিরোধ: ক্রীপ হল উন্নত তাপমাত্রায় টেকসই লোডের অধীনে উপকরণগুলির জন্য একটি জটিল ব্যর্থতার মোড। গ্রেড 4-এর উচ্চতর অক্সিজেন উপাদান জালির ঘর্ষণ বাড়ায়, স্থানচ্যুতিকে মন্থর করে এবং ক্রীপ স্ট্রেন কমায়। 350 ডিগ্রী এবং 150 MPa এর স্ট্রেসে, 1000 ঘন্টা পরে গ্রেড 4 এর ক্রীপ স্ট্রেন ~0.2%, একই অবস্থার অধীনে গ্রেড 1 এর জন্য ~0.8% এর তুলনায়।
অক্সিডেশন প্রতিরোধের: গ্রেড 2 এবং গ্রেড 4 উভয়ই 200-400 ডিগ্রীতে একটি ঘন, অনুগত TiO₂ অক্সাইড স্তর গঠন করে, যা আরও অক্সিজেন প্রবেশে বাধা হিসাবে কাজ করে। গ্রেড 4-এর সামান্য বেশি অপরিষ্কার বিষয়বস্তু অক্সাইড স্তরের অখণ্ডতার সাথে আপস করে না, যেখানে অতি-নিম্ন অপরিষ্কার গ্রেড (যেমন, গ্রেড 1) নিম্ন জালির স্থায়িত্বের কারণে ছিদ্রযুক্ত অক্সাইড তৈরি করতে পারে।
1.1.2 উচ্চ-তাপমাত্রা ক্ষয়কারী পরিবেশের জন্য বিশেষায়িত গ্রেড: গ্রেড 7 (Ti-0.12Pd)
উচ্চ তাপমাত্রায় অ্যাসিড (যেমন, এইচসিএল) হ্রাস করার ক্ষেত্রে জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়ায়
উচ্চ তাপমাত্রার দ্বারা ত্বরান্বিত হতে পারে এমন স্থানীয় জারা (পিটিং এবং ফাটল জারা) প্রতিরোধ করে
ভঙ্গুর আন্তঃধাতু পর্যায়গুলি গঠন না করে 350 ডিগ্রি পর্যন্ত মাইক্রোস্ট্রাকচারাল স্থিতিশীলতা বজায় রাখে
1.1.3 আবেদনের কেস
রাসায়নিক প্রক্রিয়াকরণ: গ্রেড 2 ব্যবহার করা হয় হিট এক্সচেঞ্জার টিউবগুলির জন্য যেগুলি 200-250 ডিগ্রীতে কাজ করে, যখন গ্রেড 4 300-400 ডিগ্রীতে রিঅ্যাক্টর জাহাজের উপাদানগুলির জন্য স্থাপন করা হয়৷
মহাকাশ অক্জিলিয়ারী সিস্টেম: গ্রেড 4 বিমানের ইঞ্জিন ন্যাসেলেসের হাইড্রোলিক লাইনের জন্য ব্যবহৃত হয় (250-300 ডিগ্রিতে কাজ করে) এর ক্রীপ প্রতিরোধ এবং শক্তি ধরে রাখার কারণে।
ডিস্যালিনেশন প্ল্যান্ট: গ্রেড 7 উচ্চ-তাপমাত্রার ব্রাইন হিটার (250-300 ডিগ্রি) ক্লোরাইডের ক্ষয় এবং তাপীয় ক্লান্তি প্রতিরোধের জন্য ব্যবহৃত হয়।
মাঝারি-থেকে-উচ্চ তাপমাত্রার জন্য এড়ানোর জন্য 1.2 গ্রেড
গ্রেড 1: এর অতি-কম অক্সিজেন সামগ্রীর ফলে 250 ডিগ্রির উপরে দুর্বল শক্তি ধারণ এবং ক্রীপ প্রতিরোধের ফলে এটিকে উচ্চ তাপমাত্রায় লোড-উপাদানের জন্য অনুপযুক্ত করে তোলে।
গ্রেড 3: যদিও এর কর্মক্ষমতা গ্রেড 2 এবং গ্রেড 4 এর মধ্যে মধ্যবর্তী, এটি গ্রেড 2 (নিম্ন খরচ) বা গ্রেড 4 (উচ্চ শক্তি) এর তুলনায় কোন উল্লেখযোগ্য সুবিধা প্রদান করে না, যা মাঝারি-থেকে-উচ্চ তাপমাত্রার অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে সীমিত ব্যবহারের দিকে পরিচালিত করে।
2. নিম্ন-তাপমাত্রার পরিবেশের জন্য উচ্চতর দৃঢ়তা সহ CP টাইটানিয়াম গ্রেড
2.1 সর্বোত্তম গ্রেড নির্বাচন: গ্রেড 1 এবং গ্রেড 2 (অতি-নিম্ন তাপমাত্রার জন্য গ্রেড 1 পছন্দ করা হয়)
2.1.1 ক্রায়োজেনিক অবস্থার জন্য গ্রেড 1 এর মূল সুবিধা
ব্যতিক্রমী কম-তাপমাত্রার নমনীয়তা: -196 ডিগ্রিতে (তরল নাইট্রোজেন তাপমাত্রা), গ্রেড 1 তার কক্ষ-তাপমাত্রার প্রসারণের ~80% ধরে রাখে (24–28% ঘরের তাপমাত্রায় বনাম. 20–22% -196 ডিগ্রিতে) এবং ~75% এর ক্ষেত্রফল হ্রাস করে (30–35%{12%{12% -12 ডিগ্রী vs)। বিপরীতে, গ্রেড 4 (উচ্চ অক্সিজেন সামগ্রী) -196 ডিগ্রীতে প্রসারণে 40% হ্রাস অনুভব করে (কক্ষের তাপমাত্রায় 15% থেকে -196 ডিগ্রিতে 9%)।
উচ্চ ফ্র্যাকচার শক্ততা: ফ্র্যাকচার টাফনেস (KIC) ক্রায়োজেনিক পদার্থের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ মেট্রিক। গ্রেড 1-এর একটি KIC -196 ডিগ্রীতে ~60 MPa·m¹/², যখন গ্রেড 4-এর KIC একই তাপমাত্রায় ~35 MPa·m¹/² এ নেমে যায়। গ্রেড 1-এ কম আন্তঃস্থায়ী অপরিষ্কার বিষয়বস্তু জালির বিকৃতি হ্রাস করে এবং ভঙ্গুর অবক্ষেপের গঠন দূর করে, যা ফ্র্যাকচারের আগে প্লাস্টিকের বিকৃতির অনুমতি দেয়।
কম-তাপমাত্রার ক্লান্তি প্রতিরোধ: -100 ডিগ্রীতে, গ্রেড 1-এর ক্লান্তি সীমা (10⁷ চক্র) হল ~170 MPa, এটির কক্ষ-তাপমাত্রার ক্লান্তি সীমা (~180 MPa) থেকে মাত্র 5% কম৷ গ্রেড 4, তুলনা করে, বর্ধিত ভঙ্গুরতার কারণে ক্লান্তি সীমা -100 ডিগ্রিতে (কক্ষ তাপমাত্রায় 150 MPa থেকে -100 ডিগ্রিতে 127 MPa পর্যন্ত) 15% হ্রাস পায়।
2.1.2 উচ্চ-অশুদ্ধতা গ্রেড (গ্রেড 3 এবং গ্রেড 4) এড়ানোর জন্য যুক্তি
গ্রেড 3 এবং গ্রেড 4-এ উচ্চ অক্সিজেন/নাইট্রোজেন সামগ্রী জালির কঠোরতা বাড়ায় এবং কম তাপমাত্রায় স্থানচ্যুতি গতিশীলতা হ্রাস করে, যার ফলে নমনীয় থেকে ভঙ্গুর ফ্র্যাকচারে রূপান্তর ঘটে।
-100 ডিগ্রির নিচে তাপমাত্রায়, এই গ্রেডগুলি শস্যের সীমানায় স্থানীয়ভাবে ভঙ্গুর অঞ্চল তৈরি করতে পারে, যেখানে আন্তঃস্থায়ী অমেধ্যগুলি আলাদা হয়ে যায়, প্রভাব বা চক্রীয় লোডের অধীনে হঠাৎ ফ্র্যাকচার শুরু করে।
2.1.3 আবেদনের কেস
তরলীকৃত প্রাকৃতিক গ্যাস (LNG) সিস্টেম: গ্রেড 1 এলএনজি স্টোরেজ ট্যাঙ্ক লাইনার এবং স্থানান্তর পাইপলাইনগুলির জন্য ব্যবহার করা হয় (-162 ডিগ্রীতে অপারেটিং) এর উচ্চ দৃঢ়তা এবং ক্রায়োজেনিক ক্লান্তি প্রতিরোধের কারণে।
ক্রায়োজেনিক চিকিৎসা সরঞ্জাম: গ্রেড 2 মেডিকেল ইমেজিং ডিভাইসে তরল নাইট্রোজেন/ফ্রিজার উপাদানগুলির জন্য স্থাপন করা হয় (-80 ডিগ্রি থেকে -196 ডিগ্রিতে কাজ করে) দৃঢ়তা এবং মাঝারি শক্তির ভারসাম্য বজায় রাখতে।
মহাকাশ ক্রায়োজেনিক জ্বালানী সিস্টেম: গ্রেড 1 তরল হাইড্রোজেন জ্বালানী লাইনের জন্য ব্যবহার করা হয় (-253 ডিগ্রিতে কাজ করে) চরম ঠান্ডা এবং কম্পন লোডের অধীনে ভঙ্গুর ব্যর্থতা প্রতিরোধ করতে।
