उच्च तापमान टाइटेनियम मिश्र धातु क्या है?
उच्च तापमानटाइटेनियम मिश्र धातु, जिसे गर्मी प्रतिरोधी टाइटेनियम मिश्र धातु के रूप में भी जाना जाता है, लंबे समय तक उच्च तापमान पर काम कर सकता है। इसमें उच्च सहनशक्ति शक्ति, अच्छा रेंगना प्रतिरोध और सेवा तापमान पर थर्मल स्थिरता है। इसमें कमरे के तापमान और उच्च तापमान दोनों पर अच्छा थकान प्रतिरोध है, और कमरे के तापमान पर अच्छी प्लास्टिसिटी है।
विभिन्न सेवा तापमान के साथ टाइटेनियम मिश्र धातु
1954 में, संयुक्त राज्य अमेरिका ने Ti{1}}AI{2}}V मिश्र धातु विकसित की, जो + चरण विशेषताओं वाला पहला उच्च तापमान वाला टाइटेनियम मिश्र धातु था, जिसका उपयोग 300 ~ 350 डिग्री डिग्री पर किया जा सकता है और इसका उपयोग अंतरिक्ष यान में किया गया है। जैसे अपोलो अंतरिक्ष यान, एटलस मिसाइल और रेंजर उपग्रह। हालाँकि, Ti{7}}AI-4V मिश्र धातु में खराब गर्मी प्रतिरोध, असंतोषजनक कठोरता, खराब ठंड में काम करने का प्रदर्शन और जटिल तैयारी प्रक्रिया जैसे नुकसान हैं। निकट-टाइटेनियम मिश्र धातुओं में मिश्र धातुओं का उत्कृष्ट रेंगना प्रतिरोध और + मिश्र धातुओं की उच्च शक्ति दोनों होते हैं। निकट-मिश्रधातुओं में विभिन्न प्रकार के मिश्रधातु तत्वों को जोड़कर कई ठोस समाधान-मजबूत उच्च तापमान वाले टाइटेनियम मिश्रधातु विकसित किए गए हैं। टाइटेनियम मिश्र धातुओं के पुनर्क्रिस्टलीकरण तापमान को बढ़ाने के लिए A1, Sn, और Zr जैसे तत्वों को जोड़ना, और टाइटेनियम मिश्र धातुओं की उच्च तापमान शक्ति को बढ़ाने के लिए Mo, W, Nb, Fe और Cr जैसे तत्वों को जोड़ना। मल्टीफ़ेज़ और यौगिक चरण गठन के माध्यम से टाइटेनियम मिश्र धातुओं की उच्च तापमान शक्ति में काफी सुधार हुआ है, और अधिकतम ऑपरेटिंग तापमान 350 डिग्री से 600 डिग्री तक बढ़ गया है। तालिका 3-15 विभिन्न सेवा तापमानों के साथ विशिष्ट टाइटेनियम मिश्र धातुओं को दिखाती है।
तालिका 3-15
चित्र 3-56 यूके और मेरे देश में इंजनों में उपयोग किए जाने वाले टाइटेनियम मिश्र धातु भागों को दर्शाता है। रोल्स-रॉयस 593 इंजन के कंप्रेसर हिस्से लगभग सभी टाइटेनियम से बने हैं। जैसा कि चित्र 3-56 (ए) में दिखाया गया है, कम दबाव और उच्च दबाव वाली डिस्क IMI550 मिश्र धातु से बनी होती हैं। मेरा देश जेट इंजनों में विभिन्न प्रकार के टाइटेनियम मिश्र धातुओं का भी उपयोग करता है। जैसा कि चित्र 3-56 (बी) में दिखाया गया है, उच्च दबाव कंप्रेसर रोटर टीसी11 मिश्र धातु से बना है।
चित्र 3-56 इंजनों के लिए टाइटेनियम मिश्र धातु के हिस्से
हाल के वर्षों में, अधिकांश 600 डिग्री उच्च तापमान वाले टाइटेनियम मिश्र धातु जिन्हें विभिन्न देशों में उपयोग में लाया गया है या विकसित किया जा रहा है, वे Ti-AI-Sn-Zr-Mo-Si मिश्र धातुओं से विकसित किए गए हैं, जो लगभग उच्च-प्रकार के हैं। तापमान टाइटेनियम मिश्र। A| के ठोस समाधान को मजबूत करने वाले प्रभाव को पूरा करने के लिए टाइटेनियम मिश्र धातु में Sn, Zr, Mo और Si जैसे तत्वों को जोड़ा जाता है। तालिका 3-16 विशिष्ट उच्च तापमान वाले टाइटेनियम मिश्र धातुओं की नाममात्र संरचना और गुणों को सूचीबद्ध करती है जो 600 डिग्री और उससे ऊपर के तापमान का सामना कर सकते हैं।
विभिन्न देशों में उच्च तापमान टाइटेनियम मिश्र धातु ग्रेड तालिका 3-16 सूचियाँ
यह देखा जा सकता है कि उच्च तापमान वाले टाइटेनियम मिश्र धातु जो 600 डिग्री का सामना कर सकते हैं, उनमें एक निश्चित मात्रा में मजबूत-स्थिर तत्व A1, तटस्थ तत्व Sn और Zr और एक छोटी मात्रा होती है (<4%) of B-stabilizing elements. Al is the most important alloying element in high-temperature titanium alloys. However, in order to prevent the precipitation of Ti;AI (α2) phase and make the alloy embrittled, the aluminum equivalent is usually controlled below 8%. The addition of Sn and Zr can improve the creep resistance of Ti-Al alloys without reducing the plasticity. A small amount of α-stabilizing elements can slow down the formation of α, phase and improve the process plasticity of the alloy. Among them, Mo is the most commonly used B-stabilizing element in high-temperature titanium alloys. After adding a small amount of Mo (<1%), the alloy has good high-temperature creep performance and thermal stability. Mo can also strengthen the B phase in high-temperature titanium alloys. Si is one of the important elements to improve the thermal strength of titanium alloys. High-temperature titanium alloys usually contain 0.1%~0.5% Si, which can greatly improve the high-temperature creep resistance of the alloy.
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