গ্রেড 7 টাইটানিয়াম, আনুষ্ঠানিকভাবে হিসাবে মনোনীতটিআই -0.15pd(টাইটানিয়াম - 0.15% প্যালাডিয়াম), বাণিজ্যিকভাবে খাঁটি (সিপি) টাইটানিয়ামের একটি বিশেষ রূপ যা অল্প পরিমাণে প্যালাডিয়াম দিয়ে স্থিতিশীল। এটি অবিচ্ছিন্ন টাইটানিয়ামের বিভাগের অধীনে পড়ে (গ্রেড 5 টি -6 এএল -4 ভি এর মতো বহু-উপাদান টাইটানিয়াম অ্যালোগুলির পরিবর্তে) তবে স্ট্যান্ডার্ড সিপি টাইটানিয়ামের একটি সমালোচনামূলক সীমাবদ্ধতা মোকাবেলায় পরিবর্তিত হয়েছে: স্থানীয় ক্ষয়ের বিরুদ্ধে দুর্বল প্রতিরোধের।
এই গ্রেডটি এএসটিএম বি 265 (টাইটানিয়াম প্লেট, শিটস এবং স্ট্রিপগুলির জন্য), এএমএস 4928 (মহাকাশ উপাদান স্পেসিফিকেশন), এবং আইএসও 5832 - 7 এর মতো শিল্পের মান দ্বারা সংজ্ঞায়িত করা হয়, যা এর উত্পাদন, পরীক্ষা এবং কর্মক্ষমতা প্রয়োজনীয়তার রূপরেখা দেয়। প্যালাডিয়ামের সংযোজন হ'ল মূল পার্থক্য-এটি ক্ষয়কারী পরিবেশগুলি সহ্য করার জন্য উপাদানের ক্ষমতাকে বাড়িয়ে তোলে, বিশেষত সালফিউরিক অ্যাসিড, হট ক্লোরাইড সমাধান, স্থবির সমুদ্রের জল এবং নির্দিষ্ট রাসায়নিক প্রক্রিয়া স্ট্রিমের মতো পরিস্থিতি হ্রাস করে।
গ্রেড 7 টাইটানিয়াম কম ঘনত্ব (প্রায় 4.51 গ্রাম/সেমি³, প্রায় 60% স্টিলের ঘনত্ব), দুর্দান্ত বায়োম্পোপ্যাটিবিলিটি (এটি চিকিত্সা অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য উপযুক্ত করে তোলে), ভাল ফর্ম্যাবিলিটি (এটি শীতল {{{}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} এর প্রাথমিক অ্যাপ্লিকেশনগুলি এমন শিল্পগুলিতে রয়েছে যেখানে জারা প্রতিরোধের সর্বজনীন, যেমন রাসায়নিক প্রক্রিয়াকরণ (চুল্লি, তাপ এক্সচেঞ্জার, ভালভ), অফশোর এবং সামুদ্রিক ইঞ্জিনিয়ারিং (সাবসিয়া উপাদান, ফাস্টেনার), তেল এবং গ্যাস (ডাউনহোল সরঞ্জাম, ওয়েলহেড সরঞ্জাম), এবং চিকিত্সা ডিভাইসগুলি (ইমপ্লান্টেবল উপাদানগুলি শারীরিক তরলগুলিতে উন্মুক্ত)। এটি ক্রাইওজেনিক সিস্টেমেও ব্যবহৃত হয়, কারণ এর যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি অত্যন্ত কম তাপমাত্রায় স্থিতিশীল থাকে (-253 ডিগ্রি পর্যন্ত)।
গ্রেড 7 টাইটানিয়ামের রাসায়নিক সংমিশ্রণটি আন্তর্জাতিক মান (যেমন, এএসটিএম বি 265, আইএসও 5832-7) দ্বারা দৃ ly ়ভাবে নিয়ন্ত্রিত হয়, বিশেষত জারা প্রতিরোধের এবং যান্ত্রিক স্থিতিশীলতার ক্ষেত্রে ধারাবাহিক কর্মক্ষমতা নিশ্চিত করার জন্য। এই রচনাটি টাইটানিয়াম দ্বারা প্রাধান্য পায়, প্যালাডিয়ামকে প্রাথমিক (এবং কেবলমাত্র ইচ্ছাকৃত) অ্যালোয়িং উপাদান হিসাবে এবং উপাদানগুলির বৈশিষ্ট্যগুলিতে আপস এড়াতে কঠোরভাবে সীমাবদ্ধ এমন অমেধ্যের পরিমাণগুলি সনাক্ত করে।
এর মূল উপাদানগুলির জন্য (ওজন শতাংশ অনুসারে) সাধারণ এবং সর্বাধিক অনুমোদিত অনুমোদিত রেঞ্জগুলি নিম্নরূপ:
টাইটানিয়াম (টিআই):বেস ধাতু, রচনাটির বাকী অংশগুলির জন্য অ্যাকাউন্টিং (প্রায় 99.78–99.88%)। এই উচ্চ টাইটানিয়াম সামগ্রীটি নিশ্চিত করে যে উপাদানটি সিপি টাইটানিয়ামের অন্তর্নিহিত বৈশিষ্ট্যগুলি যেমন কম ঘনত্ব এবং বায়োম্পম্প্যাটিবিলিটি ধরে রাখে।
প্যালাডিয়াম (পিডি):সমালোচনামূলক অ্যালোয়িং উপাদান, 0.12–0.20%এর পরিসীমাতে উপস্থিত। এই ছোট তবে সুনির্দিষ্ট সংযোজনটি হ'ল স্ট্যান্ডার্ড সিপি টাইটানিয়াম গ্রেড (যেমন, গ্রেড 2) থেকে গ্রেড 7 কে আলাদা করে। প্যালাডিয়াম টাইটানিয়াম পৃষ্ঠের উপর আরও স্থিতিশীল, প্যাসিভ অক্সাইড স্তর গঠনের প্রচার করে একটি জারা স্ট্যাবিলাইজার হিসাবে কাজ করে - এই স্তরটি কঠোর হ্রাসকারী পরিবেশগুলিতে স্থানীয়ভাবে জারা (যেমন পিটিং বা ক্রেভিস জারা যেমন) বাধা দেয়।
আয়রন (ফে):একটি সাধারণ অপরিষ্কার, সর্বোচ্চ 0.25%এর মধ্যে সীমাবদ্ধ। অতিরিক্ত আয়রন জারা প্রতিরোধের হ্রাস করতে পারে এবং ব্রিটলেন্সি বাড়িয়ে তুলতে পারে, তাই এর ঘনত্ব কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রণ করা হয়।
কার্বন (সি):সর্বোচ্চ 0.08%এর মধ্যে সীমাবদ্ধ। কার্বন টাইটানিয়াম দিয়ে কার্বাইড তৈরি করতে পারে, যা উপাদানটিকে দুর্বল করতে পারে এবং এর নমনীয়তা হ্রাস করতে পারে, তাই এটি নিম্ন স্তরে রাখা হয়।
নাইট্রোজেন (এন):সর্বোচ্চ 0.05%সীমাবদ্ধ। নাইট্রোজেন শক্তি বাড়িয়ে তুলতে পারে তবে নমনীয়তা এবং জারা প্রতিরোধ ক্ষমতাও হ্রাস করতে পারে, সুতরাং এর বিষয়বস্তু সীমাবদ্ধ।
হাইড্রোজেন (এইচ):সর্বোচ্চ 0.015%সীমাবদ্ধ। হাইড্রোজেন টাইটানিয়ামের জন্য অত্যন্ত ক্ষতিকারক, কারণ এটি "হাইড্রোজেন এম্বিটলমেন্ট" - এমন একটি ঘটনা তৈরি করতে পারে যা উপাদানটিকে ভঙ্গুর করে তোলে এবং চাপের মধ্যে ক্র্যাকিংয়ের ঝুঁকিপূর্ণ করে তোলে। হাইড্রোজেনের কঠোর নিয়ন্ত্রণ তাই কাঠামোগত অখণ্ডতার জন্য গুরুত্বপূর্ণ।
অক্সিজেন (ও):সর্বোচ্চ 0.20%সীমাবদ্ধ। অক্সিজেন টাইটানিয়ামের একটি সাধারণ অপরিষ্কার যা সামান্য শক্তি বাড়ায় তবে নমনীয়তা হ্রাস করতে পারে; একটি ভাল শক্তি - নমনীয়তা অনুপাত বজায় রাখতে এর ঘনত্ব ভারসাম্যপূর্ণ।
বর্ধিত জারা সুরক্ষার জন্য প্যালাডিয়ামকে উত্তোলন করার সময় সিপি টাইটানিয়ামের বিশুদ্ধতা এবং বায়োম্পম্প্যাটিবিলিটি সংরক্ষণের জন্য অন্য কোনও ইচ্ছাকৃত অ্যালোয়িং উপাদান উপস্থিত নেই - এর রচনাটি ইচ্ছাকৃতভাবে সহজ।
গ্রেড 7 টাইটানিয়ামের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি প্যালাডিয়াম দ্বারা সক্ষম জারা প্রতিরোধকে ধরে রাখার সময় শক্তি, নমনীয়তা এবং গঠনযোগ্যতার ভারসাম্য বজায় রাখার জন্য তৈরি করা হয়। These properties are measured under standard conditions (room temperature, unless specified otherwise) and are defined by standards like ASTM B265 and AMS 4928. It is important to note that properties can vary slightly based on the material's heat treatment (eg, annealed, cold-worked) and product form (eg, sheet, plate, bar), but the following values represent typical annealed properties (the most common condition for Grade 7):
টেনসিল শক্তি (ইউটিএস):সাধারণত 483 এমপিএ থেকে 621 এমপিএ (70,000 থেকে 90,000 পিএসআই) পর্যন্ত থাকে। নিয়ন্ত্রিত অক্সিজেন সামগ্রী এবং প্যালাডিয়াম সংযোজনের কারণে এই মাঝারি শক্তি গ্রেড 1 সিপি টাইটানিয়ামের চেয়ে বেশি তবে গ্রেড 2 এর চেয়ে কিছুটা কম। এটি বেশিরভাগ রাসায়নিক প্রক্রিয়াজাতকরণ এবং সামুদ্রিক অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য যথেষ্ট, যেখানে শক্তির প্রয়োজনগুলি জারা প্রতিরোধের এবং গঠনের সাথে ভারসাম্যপূর্ণ।
ফলন শক্তি (0.2% অফসেট):সাধারণত 345 এমপিএ থেকে 483 এমপিএ (50,000 থেকে 70,000 পিএসআই) পর্যন্ত হয়। ফলন শক্তি হ'ল চাপ যেখানে উপাদান স্থায়ীভাবে বিকৃত হতে শুরু করে; এই পরিসীমাটি নিশ্চিত করে যে গ্রেড 7 অতিরিক্ত বিকৃতি ছাড়াই অপারেশনাল লোডগুলি সহ্য করতে পারে।
বিরতিতে দীর্ঘায়িত:সাধারণত 20-25% (1.6 মিমি এর চেয়ে বেশি বা সমান বেধের সাথে শীট বা প্লেটের জন্য)। উচ্চ দীর্ঘায়িতকরণ ভাল নমনীয়তা নির্দেশ করে, যার অর্থ উপাদানটি প্রসারিত, বাঁকানো বা ক্র্যাকিং ছাড়াই জটিল আকারে গঠিত হতে পারে - এটি ld ালাই, ঘূর্ণায়মান এবং বাঁকগুলির মতো উত্পাদন প্রক্রিয়াগুলির জন্য গুরুত্বপূর্ণ।
স্থিতিস্থাপকতার মডুলাস (ইয়ংয়ের মডুলাস):প্রায় 110 জিপিএ (16 x 10⁶ পিএসআই)। এই মানটি অন্যান্য সিপি টাইটানিয়াম গ্রেডের মতো এবং ইস্পাতের প্রায় অর্ধেক মডুলাস, যার অর্থ গ্রেড 7 চাপের অধীনে আরও নমনীয় (অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য দরকারী যেখানে কম্পন স্যাঁতসেঁতে বা সীমিত ডিফ্লেশন প্রয়োজন)।
কঠোরতা:সাধারণত 150–180 এইচভি (ভিকারদের কঠোরতা) বা 80-90 এইচআরবি (রকওয়েল বি)। এর মধ্যপন্থী কঠোরতা নিশ্চিত করে যে এটি অত্যধিক ভঙ্গুর নয় এবং যথাযথ সরঞ্জামগুলি (যেমন, কার্বাইড কাটিয়া সরঞ্জাম) দিয়ে তৈরি করা যেতে পারে, যদিও এখনও নন -}}}}}}}}}}}}
ক্লান্তি শক্তি:10⁷ চক্রে (ঘরের তাপমাত্রা, সম্পূর্ণ বিপরীত লোডিং), গ্রেড 7 এর একটি সাধারণ ক্লান্তি শক্তি 172–207 এমপিএ (25,000–30,000 পিএসআই) রয়েছে। এটি বারবার বা চক্রীয় লোডের সাপেক্ষে অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য উপযুক্ত করে তোলে যেমন সামুদ্রিক ফাস্টেনার বা রাসায়নিক পাম্পগুলিতে ঘোরানো উপাদান।
ক্রায়োজেনিক বৈশিষ্ট্য:কিছু ধাতুর বিপরীতে, গ্রেড 7 টাইটানিয়াম অত্যন্ত নিম্ন তাপমাত্রায় (- 253 ডিগ্রি পর্যন্ত) এর নমনীয়তা এবং দৃ ness ়তা ধরে রাখে। এর প্রসার্য শক্তি এবং ফলন শক্তি ক্রায়োজেনিক তাপমাত্রায় কিছুটা বৃদ্ধি পায়, যখন দীর্ঘায়ণ উচ্চ থাকে-এটি ক্রায়োজেনিক স্টোরেজ ট্যাঙ্ক বা শীতল পরিবেশের সংস্পর্শে আসা মহাকাশ উপাদানগুলির জন্য এটি আদর্শ করে তোলে।
উল্লেখযোগ্যভাবে, গ্রেড 7 এর যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি অ্যালোয়েড টাইটানিয়াম গ্রেডের তুলনায় তাপ চিকিত্সার ক্ষেত্রে কম সংবেদনশীল (যেমন, গ্রেড 5), কারণ এটি প্রাথমিকভাবে নমনীয় অবস্থায় নমনীয়তা এবং জারা প্রতিরোধের সর্বাধিকীকরণের জন্য ব্যবহৃত হয়। ঠান্ডা কাজ তার শক্তি বাড়িয়ে তুলতে পারে (যেমন, 700 এমপিএ পর্যন্ত টেনসিল শক্তি) তবে এটি নমনীয়তা হ্রাস করতে পারে, সুতরাং এটি কেবল নির্দিষ্ট উচ্চ - শক্তি অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য করা হয়।
গ্রেড 2 এবং গ্রেড 7 টাইটানিয়াম উভয়কে বাণিজ্যিকভাবে খাঁটি (সিপি) টাইটানিয়াম হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়েছে, যার অর্থ তারা প্রাথমিকভাবে ন্যূনতম অ্যালোয়িং উপাদানগুলির সাথে টাইটানিয়ামের সমন্বয়ে গঠিত, তবে এগুলি রচনা, জারা প্রতিরোধের, যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য এবং অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে উল্লেখযোগ্যভাবে পৃথক। এই পার্থক্যগুলি প্যালাডিয়ামের ইচ্ছাকৃত সংযোজন থেকে গ্রেড 7 এ উত্থিত হয়, যা গ্রেড 2 এ অনুপস্থিত। নীচে তাদের মূল পার্থক্যগুলির বিশদ ভাঙ্গন রয়েছে:
প্রথম, মধ্যেরাসায়নিক রচনা, গ্রেড 2 হ'ল একটি "স্ট্যান্ডার্ড" অবিচ্ছিন্ন সিপি টাইটানিয়াম যা কোনও উদ্দেশ্যমূলক অ্যালোয়িং উপাদানগুলি - এর রচনাটি 99.6%+ টাইটানিয়াম, ট্রেস অমেধ্য (লোহা কম বা সমান 0.30%এর চেয়ে কম বা সমান) এর চেয়ে কম, 0.08%এর চেয়ে কম বা সমান, 0.08%এর চেয়ে কম, সমান, 0.08%এর চেয়ে কম, সমান, 0.08%এর চেয়ে কম, সমান, 0.08%এর চেয়ে কম, সমান, 0.08%এর তুলনায় কম, বেসিক পারফরম্যান্স বজায় রাখতে। বিপরীতে, গ্রেড 7প্যালেডিয়াম - স্থিতিশীলসিপি টাইটানিয়াম, একই ট্রেস অমেধ্য (কিছুটা শক্ত সীমা সহ, যেমন, 0.25%এর চেয়ে কম বা সমান, 0.20%এর চেয়ে কম বা সমান) ছাড়াও 0.12–0.20%প্যালাডিয়াম (একমাত্র ইচ্ছাকৃত অ্যালোয়িং উপাদান) সমন্বিত সিপি টাইটানিয়াম। এই প্যালাডিয়াম সংযোজন দুটি গ্রেডের মধ্যে মূল পার্থক্য।
দ্বিতীয়,জারা প্রতিরোধেরসবচেয়ে কার্যকর পার্থক্য। গ্রেড 2 এয়ার, মিঠা জল, পাতলা অ্যাসিড (যেমন, এসিটিক অ্যাসিড) এবং বেশিরভাগ শারীরিক তরল - এর মতো হালকা পরিবেশে ভাল সাধারণ জারা প্রতিরোধের প্রস্তাব দেয় এই কারণেই এটি মেডিকেল ইমপ্লান্টগুলিতে (যেমন, হাড়ের প্লেট) এবং স্থাপত্য অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। তবে এটি দুর্বলস্থানীয়ভাবে জারা(পিটিং, ক্রেভিস জারা) কঠোর হ্রাসকারী পরিবেশে যেমন গরম ক্লোরাইড দ্রবণ (যেমন, উচ্চ তাপমাত্রায় সমুদ্রের জল), সালফিউরিক অ্যাসিড বা ফসফরিক অ্যাসিড। বিপরীতে, গ্রেড 7, এই আক্রমণাত্মক পরিবেশগুলির জন্য উল্লেখযোগ্যভাবে বর্ধিত প্রতিরোধের রয়েছে: প্যালাডিয়াম টাইটানিয়ামের পৃষ্ঠের অক্সাইড স্তরটি পরিবর্তন করে, এটি আরও স্থিতিশীল এবং ভাঙ্গনের বিরুদ্ধে প্রতিরোধী করে তোলে, এমনকি স্থবির বা উচ্চ - ঘনত্বের ক্ষেত্রেও। এটি রাসায়নিক প্রক্রিয়াকরণ, অফশোর এবং তেল এবং গ্যাস অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য গ্রেড 7 পছন্দসই পছন্দ করে তোলে যেখানে গ্রেড 2 ব্যর্থ হবে।
তৃতীয়, তাদেরযান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যউভয়কে "মধ্যপন্থী শক্তি" সিপি টাইটানিয়াম হিসাবে বিবেচনা করা হলেও কিছুটা আলাদা। গ্রেড 2 এর কিছুটা উচ্চতর টেনসিল শক্তি রয়েছে (সাধারণত 552–689 এমপিএ বনাম . 483 - 621 এমপিএ গ্রেড 7 এর জন্য) এবং সাধারণত গ্রেড 7 এর জন্য 483 এমপিএ) সিএপি -র জন্য (সাধারণত 414–552 এমপিএ বনাম . 345 - 483 এমপিএ) সাইপেন টাইটেন (অক্সিজেন উপাদানগুলির কারণে)। গ্রেড 7, তবে, প্রান্তিকভাবে আরও ভাল নমনীয়তা (দীর্ঘায়িত 20-25% বনাম . 18 - গ্রেড 2 এর জন্য 22%) সরবরাহ করে, এটি জটিল আকারে তৈরি করা কিছুটা সহজ করে তোলে। উভয় গ্রেডের স্থিতিস্থাপকতা (~ 110 জিপিএ) এবং কঠোরতা (গ্রেড 2: 160–190 এইচভি; গ্রেড 7: 150–180 এইচভি) এর একই রকম মডুলি রয়েছে, সুতরাং তাদের নমনীয়তা এবং যন্ত্রপাতি বেশিরভাগ উদ্দেশ্যে তুলনীয়।
পরিশেষে,অ্যাপ্লিকেশন এবং ব্যয়এই পার্থক্যগুলি প্রতিফলিত করুন। গ্রেড 2 হ'ল ব্যয়, গঠনযোগ্যতা এবং সাধারণ জারা প্রতিরোধের ভারসাম্যের কারণে সর্বাধিক ব্যবহৃত সিপি টাইটানিয়াম গ্রেড। এর অ্যাপ্লিকেশনগুলির মধ্যে রয়েছে মেডিকেল ইমপ্লান্ট (স্ক্রু, প্লেট), ভোক্তা পণ্য (ঘড়ির কেস, গহনা), আর্কিটেকচারাল ক্ল্যাডিং এবং কম - চাপ রাসায়নিক সরঞ্জাম। গ্রেড 7, যুক্ত প্যালাডিয়ামের কারণে (একটি বিরল এবং ব্যয়বহুল ধাতু), গ্রেড 2 এর তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি ব্যয়বহুল (সাধারণত 20-50% বেশি, বাজারের অবস্থার উপর নির্ভর করে)। এর উচ্চতর ব্যয়টি এর উচ্চতর জারা প্রতিরোধের দ্বারা ন্যায়সঙ্গত হয়, সুতরাং এটি উচ্চ - স্টেক অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য সংরক্ষিত: রাসায়নিক প্রক্রিয়াকরণ চুল্লি, তাপ এক্সচেঞ্জার, সাবসিয়া সামুদ্রিক উপাদান, তেল এবং গ্যাসের ডাউনহোল সরঞ্জাম এবং চিকিত্সা ডিভাইসগুলির সংঘবদ্ধ শারীরিক তরলগুলির সংস্পর্শে (যেমন, অনিবার্য পাম্প)।
সংক্ষেপে, যখন গ্রেড 2 একটি বহুমুখী, ব্যয় - হালকা পরিবেশের জন্য কার্যকর সিপি টাইটানিয়াম, গ্রেড 7 হ'ল একটি বিশেষায়িত, জারা - প্রতিরোধী বৈকল্পিক কঠোরভাবে হ্রাস করার জন্য অনুকূলিত করা হয়েছে - প্যালাডিয়াম সংযোজনের মূল কারণটি অন্য সমস্ত পার্থক্য হিসাবে।
