গ্রেড 5 টাইটানিয়াম (টিআই - 6 এএল -4 ভি) এর রচনা, উত্পাদন প্রক্রিয়া এবং কর্মক্ষমতা প্রয়োজনীয়তার সাথে সম্পর্কিত কারণগুলির সংমিশ্রণের কারণে কিছু স্টিল এবং এমনকি নিম্ন-গ্রেড টাইটানিয়াম সহ অন্যান্য অনেক ধাতুর তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি ব্যয়বহুল:
খাদ রচনা: বাণিজ্যিকভাবে খাঁটি টাইটানিয়াম (যেমন, গ্রেড 2) এর বিপরীতে, গ্রেড 5 হ'ল একটি মিশ্রণ যা ~ 6% অ্যালুমিনিয়াম এবং ~ 4% ভ্যানডিয়াম - উভয়ই ব্যয়বহুল উপাদান। অ্যালুমিনিয়াম শক্তি এবং স্থিতিশীলতা যুক্ত করে, যখন ভ্যানডিয়াম - ফেজ মাইক্রোস্ট্রাকচারকে স্থিতিশীল করে, বৈশিষ্ট্যগুলি বাড়ানোর জন্য তাপ চিকিত্সা সক্ষম করে। এই উচ্চ - বিশুদ্ধতা অ্যালোয়িং উপাদানগুলি কাঁচামাল ব্যয় বৃদ্ধি করে সোর্সিং এবং পরিমার্জন করে।
জটিল উত্পাদন প্রক্রিয়া: টাইটানিয়াম, সাধারণভাবে, উত্তোলন এবং প্রক্রিয়া করা চ্যালেঞ্জিং এবং গ্রেড 5 এই অসুবিধাগুলিকে প্রশস্ত করে:
নিষ্কাশন: টাইটানিয়াম প্রকৃতির খাঁটি আকারে পাওয়া যায় না; এটি অবশ্যই শক্তির মাধ্যমে রুটাইল বা ইলমেনাইটের মতো আকরিকগুলি থেকে বের করতে হবে - নিবিড় ক্রোল প্রক্রিয়া, যার মধ্যে একাধিক পদক্ষেপ (ক্লোরিনেশন, ম্যাগনেসিয়ামের সাথে হ্রাস) জড়িত এবং উচ্চ তাপমাত্রা প্রয়োজন। এই প্রক্রিয়াটি ধীর এবং সংস্থান - ভারী।
অ্যালোইং এবং প্রসেসিং: সুনির্দিষ্ট রাসায়নিক অনুপাত অর্জনের জন্য অ্যালুমিনিয়াম এবং ভ্যানডিয়ামের সাথে টাইটানিয়াম মিশ্রিত করা অমেধ্য এড়াতে কঠোর মানের নিয়ন্ত্রণের দাবি করে, যা যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি হ্রাস করতে পারে।
তাপ চিকিত্সা: গ্রেড 5 প্রায়শই অতিরিক্ত প্রসেসিং পদক্ষেপ এবং শক্তি ব্যয় যুক্ত করে শক্তি সর্বাধিকতর করার জন্য তাপ চিকিত্সা (যেমন, সমাধান অ্যানিলিং এবং বার্ধক্য) হয়।
দুর্বল মেশিনেবিলিটি: গ্রেড 5 অত্যন্ত শক্ত এবং শক্ত, এটি মেশিন, ড্রিল বা ফর্ম করা কঠিন করে তোলে। এটিতে কম তাপীয় পরিবাহিতা রয়েছে, যার ফলে তাপ কাটা সরঞ্জামগুলিতে তাপ বাড়ায়, দ্রুত পরিধানের দিকে পরিচালিত করে। বিশেষায়িত সরঞ্জাম, কুলেন্টস এবং ধীর মেশিনের গতি প্রয়োজন, শ্রম এবং সময় ব্যয় বৃদ্ধি করে।
সীমিত সরবরাহ চেইন: ইস্পাত বা অ্যালুমিনিয়ামের সাথে তুলনা করে, টাইটানিয়াম সরবরাহ চেইন কম, কম প্রযোজক এবং শোধনাগার সহ। এই সীমিত ক্ষমতা, মহাকাশ, চিকিত্সা এবং উচ্চ - পারফরম্যান্স শিল্পের উচ্চ চাহিদার সাথে মিলিত, দাম বাড়িয়ে তোলে।
পারফরম্যান্স প্রিমিয়াম: গ্রেড 5 উচ্চ শক্তি - থেকে - ওজন অনুপাত, জারা প্রতিরোধের এবং বায়োম্পোপ্যাটিবিলিটি - এরোস্পেস (যেমন, বিমানের উপাদান), মেডিকেল ইমপ্লান্টস এবং উচ্চ -} এন্ড ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের জন্য সমালোচনামূলক বৈশিষ্ট্যগুলির একটি অনন্য সংমিশ্রণ সরবরাহ করে। এর বিশেষ অ্যাপ্লিকেশনগুলি একটি প্রিমিয়াম মূল্যকে ন্যায়সঙ্গত করে।
উত্তরটি স্টিলের ধরণের তুলনা করার উপর নির্ভর করে, কারণ "ইস্পাত" বিভিন্ন বৈশিষ্ট্যযুক্ত অ্যালোগুলির একটি বিস্তৃত পরিসীমা অন্তর্ভুক্ত করে। এখানে একটি বিস্তারিত ভাঙ্গন:
শক্তি - থেকে - ওজন অনুপাত: গ্রেড 5 টাইটানিয়াম অনেক উন্নত। এটি তার অ্যানিলেড অবস্থায় 895–965 এমপিএর একটি টেনসিল শক্তি রয়েছে (এবং তাপ যখন - চিকিত্সা করা হয়) কেবলমাত্র ~ 4.43 গ্রাম/সেমি ³ ওজনের সময়। বিপরীতে, এমনকি উচ্চ - শক্তি স্টিল (যেমন, এ 36 স্টিলের ~ 400 এমপিএ টেনসিল শক্তি রয়েছে; উচ্চ - 4340 এর মতো শক্তি অ্যালোয় স্টিলগুলি ~ 1,600 এমপিএতে পৌঁছতে পারে) অনেক ঘন ঘন (~ 7.8 গ্রাম/সেমি³)। এর অর্থ গ্রেড 5 টাইটানিয়াম প্রায় 55% স্টিলের ওজনে তুলনামূলক বা উচ্চতর শক্তি সরবরাহ করে, এটি ওজনের জন্য আদর্শ করে - মহাকাশের মতো সমালোচনামূলক অ্যাপ্লিকেশনগুলি।
পরম টেনসিল শক্তি: কিছু উচ্চ - পারফরম্যান্স স্টিল (যেমন, মেরেজিং স্টিলস, সরঞ্জাম স্টিল) কাঁচা শক্তিতে গ্রেড 5 টাইটানিয়াম ছাড়িয়ে যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, মার্জিং স্টিল 300 এর একটি টেনসিল শক্তি রয়েছে ~ 2,000 এমপিএ, গ্রেড 5 এর সর্বোচ্চ 1,100 এমপিএর তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি। যাইহোক, এই স্টিলগুলি অনেক বেশি ভারী এবং প্রায়শই টাইটানিয়ামের জারা প্রতিরোধের অভাব হয়।
ফলন শক্তি: গ্রেড 5 টাইটানিয়ামের ফলন শক্তি রয়েছে ~ 825–895 এমপিএ (অ্যানিলেড) বা ~ 1000 এমপিএ (তাপ - চিকিত্সা করা), যা অনেকগুলি সাধারণ স্টিলকে ছাড়িয়ে যায় (যেমন, হালকা ইস্পাতটির ফলন শক্তি ~ 250 এমপিএ রয়েছে)। কেবলমাত্র বিশেষায়িত উচ্চ - শক্তি স্টিলগুলি (যেমন, 4340 অ্যালো স্টিল, ~ 1,500 এমপিএ ফলন শক্তি) এটিকে এখানে ছাড়িয়ে যায়।
ক্লান্তি শক্তি: গ্রেড 5 টাইটানিয়াম দুর্দান্ত ক্লান্তি প্রতিরোধের প্রদর্শন করে, বারবার স্ট্রেসের অধীনে উপাদানগুলির জন্য গুরুত্বপূর্ণ (যেমন, বিমানের অংশ)। কিছু স্টিল এটির সাথে মেলে, তাদের প্রায়শই ওজন এবং ব্যয় যুক্ত করে জারা প্রতিরোধের জন্য আবরণগুলির প্রয়োজন হয়।
সংক্ষেপে: গ্রেড 5 টাইটানিয়াম সর্বজনীনভাবে "স্টিলের চেয়ে শক্তিশালী" নয়, তবে এর শক্তি - থেকে - ওজন অনুপাত এবং জারা প্রতিরোধের এটি অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে আরও কার্যকর করে তোলে যেখানে ওজন এবং স্থায়িত্ব সমালোচনামূলক। ভারী - ডিউটিতে খাঁটি শক্তির জন্য, নন - ওজন - সংবেদনশীল ব্যবহার, নির্দিষ্ট স্টিলগুলি উচ্চতর থাকে।
গ্রেড 5 টাইটানিয়াম আরও বেশি স্ক্র্যাচ - অনেক ধাতব (যেমন, অ্যালুমিনিয়াম, তামা) এর চেয়ে প্রতিরোধী তবে কঠোর ইস্পাত, সিরামিকস বা টংস্টেন কার্বাইডের মতো শক্ত উপকরণগুলির মতো শক্ত হিসাবে প্রতিরোধী স্ক্র্যাচ হিসাবে নয়। এখানে কেন:
কঠোরতা: গ্রেড 5 টাইটানিয়ামের antiled অবস্থায় 30–35 এইচআরসি (রকওয়েল সি) এর কঠোরতা রয়েছে, যখন তাপ - চিকিত্সা করা হয় তখন ~ 38-40 এইচআরসি বৃদ্ধি পায়। এটি বাণিজ্যিকভাবে খাঁটি টাইটানিয়াম (যেমন, গ্রেড 2, – 15-20 এইচআরসি) এর তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে শক্ত তবে শক্ততর উচ্চ - কার্বন ইস্পাত (যেমন, – 50–60 এইচআরসি) বা সিরামিকস (যেমন, অ্যালুমিনা, ~ 1,000-11,500 এইচভি ভিকার্স স্কেলে) এর চেয়ে নরম।
স্ক্র্যাচ প্রক্রিয়া: যখন একটি শক্ত উপাদান একটি নরম প্রবেশ করে তখন স্ক্র্যাচগুলি ঘটে। গ্রেড 5 টাইটানিয়াম কম কঠোরতা (যেমন, কাঠ, প্লাস্টিক, নরম ধাতু) সহ উপকরণগুলি থেকে স্ক্র্যাচগুলি প্রতিরোধ করতে পারে তবে শক্ত পদার্থের সংস্পর্শে এলে স্ক্র্যাচ হবে:
কী, কয়েন বা বালি (যার মধ্যে কোয়ার্টজ রয়েছে, ~ 7 এইচভি - টাইটানিয়ামের ~ 300–350 এইচভি এর চেয়ে শক্ত) দৃশ্যমান চিহ্নগুলি ছেড়ে যেতে পারে।
কঠোর ইস্পাত, কার্বাইড বা হীরা থেকে তৈরি সরঞ্জাম বা উপাদানগুলি সহজেই এটি স্ক্র্যাচ করবে।
অক্সাইড স্তর: সমস্ত টাইটানিয়াম অ্যালোগুলির মতো, গ্রেড 5 এর পৃষ্ঠের উপর একটি পাতলা, প্রতিরক্ষামূলক অক্সাইড স্তর (টিআইও) গঠন করে, যা বেস ধাতুর চেয়ে শক্ত (~ 600–800 এইচভি)। এই স্তরটি কিছু অতিরিক্ত স্ক্র্যাচ প্রতিরোধের সরবরাহ করে এবং ক্ষতিগ্রস্থ হলে স্ব -- নিরাময় করতে পারে (এক্সপোজড টাইটানিয়াম অক্সিজেনের সাথে প্রতিক্রিয়া দেখায় {{5} ox অক্সাইড গঠন করে)। যাইহোক, গভীর স্ক্র্যাচগুলি যা এই স্তরটি প্রবেশ করে সেগুলি নরম বেস ধাতু প্রকাশ করবে, যা আরও ক্ষতির ঝুঁকিতে বেশি।
ব্যবহারিক পারফরম্যান্স: প্রতিদিনের ব্যবহারে (যেমন, গহনা, ঘড়ির কেস, ভোক্তা পণ্য), গ্রেড 5 টাইটানিয়াম নরম ধাতুগুলির চেয়ে কম স্ক্র্যাচগুলি দেখায় তবে এটি "স্ক্র্যাচ -} প্রুফ" নয়। সময়ের সাথে সাথে, এটি সূক্ষ্ম স্ক্র্যাচগুলির একটি প্যাটিনা বিকাশ করতে পারে, যা কিছু ব্যবহারকারী নান্দনিকভাবে আনন্দদায়ক বলে বিবেচনা করে তবে রুক্ষ হ্যান্ডলিং থেকে গভীর স্ক্র্যাচগুলি বা হার্ড অবজেক্টগুলির সাথে যোগাযোগ অনিবার্য।
সংক্ষেপে: গ্রেড 5 টাইটানিয়াম সাধারণ অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য মাঝারি স্ক্র্যাচ প্রতিরোধের প্রস্তাব দেয় তবে স্ক্র্যাচগুলির পক্ষে বিশেষত কঠোর উপকরণ থেকে দুর্বল নয়।
