টাইটানিয়াম কি একটি সুপার খাদ?
পরিচয় করিয়ে দেওয়া
আধুনিক উত্পাদন মান খুব চাহিদা। প্রকৌশলী এবং ডিজাইনারদের ক্রমাগত কর্মক্ষমতা, দীর্ঘায়ু, স্থায়িত্ব এবং খরচ অপ্টিমাইজেশান পরিপ্রেক্ষিতে শিল্প প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে বলা হচ্ছে। শিল্প উৎপাদন ক্রমাগত বিকাশের অবস্থায় রয়েছে। নতুন ডিজাইনের নীতি, উৎপাদন পদ্ধতি এবং উপকরণ উদ্ভাবনের জন্য অপরিহার্য।
কিছু শিল্প বিশেষভাবে দাবি করতে পারে, যেমন মহাকাশ শিল্প। মহাকাশ পণ্য তাদের পরিষেবা জীবনের সময় চরম অবস্থার সাপেক্ষে। ঐতিহ্যগত পদ্ধতি এবং উপকরণগুলি শিল্পের মান পূরণের জন্য যথেষ্ট নয়: এই কারণেই মহাকাশ প্রকৌশলীরা সুপারঅ্যালোয়ের মতো উপকরণ ব্যবহার করেন।
উচ্চ তাপমাত্রা সংকর ধাতু কি?
মোটকথা, সুপারঅ্যালয় হল চরম কর্মক্ষমতা পরিসংখ্যান সহ উপকরণ। সুপারঅ্যালয়গুলির মূল বৈশিষ্ট্যগুলি হল উচ্চ স্থায়িত্ব, অত্যন্ত উচ্চ যান্ত্রিক শক্তি, তাপ স্থিতিস্থাপকতা এবং দীর্ঘ জীবন। সুপারঅ্যালয়গুলির সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য হল তাদের উচ্চ গলে যাওয়া তাপমাত্রায় কাজ করার ক্ষমতা। উপরের সমস্ত বৈশিষ্ট্যগুলি মহাকাশ শিল্পের জন্য সুপারঅ্যালয়গুলিকে গুরুত্বপূর্ণ করে তোলে।
চরম পরিস্থিতিতে কাজ করার জন্য উপযোগী উপকরণ তৈরি করার মূল ধারণাটি এমন বিমান ডিজাইন করার ইচ্ছা থেকে উদ্ভূত হয়েছিল যা আমাদের উচ্চতর এবং দ্রুত নিয়ে যেতে পারে। সুপারঅ্যালোয়ের বিকাশ দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধের পরে মহাকাশ শিল্পের দ্রুত সম্প্রসারণের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত।
উচ্চ তাপমাত্রার সংকর ধাতুর প্রকার
মহাকাশ শিল্পে অনেক ধরনের উচ্চ তাপমাত্রার অ্যালয় ব্যবহার করা হয়। সর্বাধিক ব্যবহৃত বৈকল্পিকগুলির মধ্যে একটি হল টাইটানিয়াম-ভিত্তিক সুপারঅ্যালয়। বিশুদ্ধ টাইটানিয়াম একটি অপেক্ষাকৃত কম ঘনত্ব, উচ্চ শক্তি এবং উচ্চ জারা প্রতিরোধের আছে. উপরন্তু, টাইটানিয়াম একমাত্র উপাদান যা নাইট্রোজেন দিয়ে জ্বলে। টাইটানিয়াম ইস্পাতের মতো শক্তিশালী কিন্তু ওজন প্রায় অর্ধেক। এই বৈশিষ্ট্যগুলি একাই এটিকে মহাকাশ শিল্পের জন্য একটি আদর্শ উপাদান করে তোলে, যেখানে ওজন/শক্তির অনুপাত গুরুত্বপূর্ণ। টাইটানিয়াম অন্যান্য উপাদানের সাথে নির্দিষ্ট অনুপাতে মিশ্রিত করা হয় যাতে এর ইতিমধ্যে চমৎকার বৈশিষ্ট্যগুলি আরও উন্নত করা যায়।
সর্বাধিক ব্যবহৃত টাইটানিয়াম-ভিত্তিক সংকর ধাতুগুলির মধ্যে একটি হল Ti-6আল-4V খাদ। টাইটানিয়াম ছাড়াও, এতে অ্যালুমিনিয়াম এবং ভ্যানডিয়ামও রয়েছে এবং এটি প্রাথমিকভাবে বাণিজ্যিক বিমানের ককপিট ফ্রেম, উইং বক্স এবং ফাস্টেনার কাঠামোতে ব্যবহৃত হয়। খাদটি শক্তি, নমনীয়তা, ফ্র্যাকচার শক্ততা, উচ্চ তাপমাত্রার শক্তি, ক্রীপ বৈশিষ্ট্য, ঝালাইযোগ্যতা, প্রক্রিয়াযোগ্যতা এবং গরম কার্যক্ষমতার মতো বৈশিষ্ট্যগুলির একটি ভাল ভারসাম্য প্রদর্শন করে। Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo অ্যালয় হল একটি তাপ-প্রতিরোধী সংকর ধাতু যা 1960 এর দশকের দ্বিতীয়ার্ধে তৈরি হয়েছিল। এর তাপ প্রতিরোধের তাপমাত্রা প্রায় 450 ডিগ্রি। এই খাদটি সাধারণত কম্প্রেসার ডিস্কে ব্যবহৃত হয় যেখানে 500 ডিগ্রি উপরের তাপমাত্রার সীমা। Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Cr-4মো খাদ, যাকে কখনও কখনও "Ti17" অ্যালয় বলা হয়, এটি মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে বিকশিত একটি সংকর ধাতু 1970 এর উচ্চ শক্তি এবং চমৎকার ফ্র্যাকচার শক্ততা রয়েছে। এর তাপ প্রতিরোধের তাপমাত্রা প্রায় 350 ডিগ্রি। বাণিজ্যিক বিমানের ইঞ্জিনে, ইঞ্জিনের ওজন কমাতে পাখা এবং খাদকে এক টুকরো করে তৈরি করা হয়। Ti-10V-2Fe-3আল মিশ্র ধাতুর চমৎকার দৃঢ়তা, উচ্চ শক্তি এবং উচ্চ ক্লান্তি শক্তি রয়েছে এবং এটি প্রধানত ল্যান্ডিং গিয়ারের জন্য ব্যবহৃত হয়।
টাইটানিয়াম-ভিত্তিক সংকর ধাতুগুলি ছাড়াও, ফেরোঅ্যালয়গুলি হল অন্য এক শ্রেণীর অ্যালোয় যা সাধারণত মহাকাশ এবং সামরিক সহ বিভিন্ন শিল্পে ব্যবহৃত হয়। মূলত, ferroalloys হল প্রাথমিকভাবে লোহা দিয়ে গঠিত সংকর ধাতু। কিছু সাধারণভাবে ব্যবহৃত লোহা-ভিত্তিক সংকর ধাতুগুলি হল স্টেইনলেস স্টীল, ঢালাই লোহা এবং উচ্চ কার্বন ইস্পাত। লৌহঘটিত সংকর ধাতুগুলি সাধারণত তাপ এবং জারা প্রতিরোধ, স্থায়িত্ব, শক্তি এবং তাপ স্থিতিস্থাপকতা সহ বৈশিষ্ট্যগুলির একটি ভাল ভারসাম্য প্রদর্শন করে। যদিও তারা টাইটানিয়াম-ভিত্তিক সুপারঅ্যালয় বা অন্যান্য উচ্চ-তাপমাত্রার অ্যালয়গুলির চরম বৈশিষ্ট্যগুলি প্রদর্শন করে না, তবে তাদের সংশ্লেষণের সহজতা এবং খরচ-কার্যকারিতা তাদের অমূল্য করে তোলে।
মহাকাশ এবং সামরিক শিল্পের জন্য আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ শ্রেণী হল অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয়। কাঁচা অ্যালুমিনিয়ামের ওজন-থেকে-শক্তির অনুপাত ইতিমধ্যেই নিজেই চিত্তাকর্ষক। তামা, ম্যাগনেসিয়াম, ম্যাঙ্গানিজ, সিলিকন, টিন, নিকেল এবং দস্তার মতো সংকর উপাদানগুলির সংযোজন এই বৈশিষ্ট্যগুলিকে উন্নত করে, অ্যালুমিনিয়ামের মিশ্রণগুলিকে সামরিক এবং মহাকাশ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য নিখুঁত করে তোলে। অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয়গুলির 7xxx সিরিজ মহাকাশ অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে সর্বাধিক ব্যবহৃত হয়। 7xxx সিরিজের প্রাথমিক অ্যালোয়িং উপাদান হল দস্তা, এই শ্রেণীটিকে সবচেয়ে শক্তিশালী অ্যালুমিনিয়াম অ্যালোয় তৈরি করে। 7xxx সিরিজের অ্যালোয় 500 MPa-এর উপরে ফলন শক্তি রয়েছে। সবচেয়ে সাধারণ 7xxx সংকর ধাতু হল আল-Zn-Mg-Cu এবং Al-Li-Cu-Mg।
