Gr12 Titanium Forgings per ASTM B381: بیٹا سیگریگیشن اور کولنگ کنٹرول

گریڈ 12 بطور فورجنگ الائے

گریڈ 12 (UNS R53400, Ti-0.3Mo-0.8Ni) ایک ویلڈ ایبل قریب الفا الائے ہے جو ٹائٹینیم فورجنگ پریکٹس میں ایک مخصوص خلا کو پر کرتا ہے۔ یہ تقریباً 300 سینٹی گریڈ تک مفید طاقت، کلورائیڈز کے خلاف مضبوط مزاحمت اور ہلکے سے میڈیا کو کم کرنے، اور پیلیڈیم ترمیم شدہ درجات سے بہت کم قیمت پیش کرتا ہے۔ اس گریڈ میں جعل سازی ASTM B381 میں تیار کی جاتی ہے، جہاں مرکب F-12 گریڈ کے طور پر ظاہر ہوتا ہے، جس میں کیمسٹری اور خصوصیات ASTM B348 اور ASTM B338 کی وضع کردہ حدود سے منسلک ہوتی ہیں۔

غیر ملاوٹ شدہ ٹائٹینیم تقریباً 1668 C پر پگھلتا ہے، اور گریڈ 12 میں ملاوٹ کے اضافے سے پگھلنے کی حد قدرے کم ہوتی ہے، لہذا تقریباً 1600 C کا اعداد و شمار پگھلنے کے نقطہ کے بجائے ایک تخمینہ ہے۔ بیٹا ٹرانسس، جس پر ہیکساگونل الفا فیز باڈی سنٹرڈ کیوبک بیٹا میں تبدیل ہوتا ہے، 875 C کے قریب واقع ہے، جو کہ unalloyed ٹائٹینیم کے 882 C سے تھوڑا نیچے ہے کیونکہ مولبڈینم اور نکل دونوں بیٹا سٹیبلائزر ہیں۔ بلٹ سلیکشن سے لے کر فائننگ ٹمپریچر اور کولنگ ریٹ تک ہر فورجنگ فیصلے کا فیصلہ اس ٹرانسس کے خلاف کیا جاتا ہے۔

پگھلنے میں پیدا ہونے والے نقائص: بیٹا سیگریگیشن اور بیٹا فلیک

ٹائٹینیم میں زیادہ تر جعل سازی کو پریس میں تخلیق کرنے کے بجائے پنڈ سے وراثت میں ملا ہے، اور دو متعلقہ نقائص غالب ہیں۔

بیٹا علیحدگیایک ایسا خطہ ہے جو برائے نام ساخت کے نسبت بیٹا مستحکم عناصر میں افزودہ یا ختم ہو گیا ہے۔ مولیبڈینم اور نکل مضبوطی کے دوران الگ ہوجاتے ہیں، اور ان چینلز کو توڑنے اور ہم آہنگ کرنے کے لیے متعدد ویکیوم آرک ریمیلٹنگ پاسز کا استعمال کیا جاتا ہے۔

بیٹا فلکایک مقامی بیٹا سے بھرپور علاقہ ہے جو ایک مختلف ساخت اور سختی کے ساتھ ایک چھوٹے لمبے لمبے خطے کے طور پر قائم رہتا ہے۔ صرف کیمسٹری کے ذریعہ اس کا پتہ لگانا مشکل ہے اور عام طور پر الٹراسونک معائنہ یا اینچنگ کے بعد تباہ کن سیکشننگ کے ذریعہ پایا جاتا ہے۔

دونوں ہی تھکاوٹ کی زندگی اور لچک کو کم کرتے ہیں، اور دونوں کو پگھلنے کی دکان پر خام مال کے معیار، الیکٹروڈ کی تعمیر، پگھلنے کی شرح اور پگھلنے کے پاسوں کی تعداد کے ذریعے کنٹرول کیا جاتا ہے۔ جعل سازی کی دکان ان کا پتہ لگا کر الگ کر سکتی ہے۔ یہ ان کو ہٹا نہیں سکتا. اس لیے فورجنگ اسٹاک کو الٹراسونک معائنہ کے ساتھ ایک متفقہ قبولیت کی سطح تک خریدا جانا چاہیے، اور ہر فورجنگ کے لیے حرارت اور پنڈ کا سراغ لگانا کاغذی کارروائی کے بجائے ایک حقیقی کوالٹی کنٹرول ٹول ہے۔

فورجنگ ٹمپریچر ونڈوز اور دی ٹرانسس

الفا-بیٹا فورجنگ اور بیٹا فورجنگ کے درمیان انتخاب تیار شدہ حصے کا کردار متعین کرتا ہے۔

درجہ حرارت کے دو مزید اصول اہم ہیں۔ ٹرانسس کے اوپر کسی بھی مرحلے پر زیادہ گرم ہونے سے اناج کی مستقل نشوونما ہوتی ہے جسے بعد میں کوئی الفا-بیٹا ورکنگ یا ہیٹ ٹریٹمنٹ ریورس نہیں کر سکتا، اس لیے فرنس کنٹرول اور تھرموکوپل کیلیبریشن اہم ہیں۔ تقریباً 700 سینٹی گریڈ سے نیچے کھوٹ بہت کم قابل فہم ہو جاتا ہے، اور ایک ہی کولڈ پریس اسٹروک سے سطح کی کریکنگ یا اندرونی قینچ کی پیروی ہو سکتی ہے۔

اخترتی، کولنگ کی شرح اور حتمی ساخت

اخترتی کاسٹ ڈھانچے کو گھڑے ہوئے ڈھانچے میں تبدیل کرتی ہے اور پورسٹی کو بند کرتی ہے، لیکن صرف اس صورت میں جب تناؤ کو کافی گرم لگایا جائے اور کافی گہرائی سے تقسیم کیا جائے۔ کولڈ سینٹر کے ساتھ سطح کا تناؤ اندرونی نقائص کو اچھوتا چھوڑ دیتا ہے، لہذا عملی کنٹرول میں فی پاس کافی کمی، مناسب اینول جیومیٹری اور، کھلے ڈائی ورک میں، سیکشن کے ذریعے تناؤ کو تقسیم کرنے کے لیے ورک پیس کو بار بار گھومنا شامل ہے۔

آخری فورجنگ سٹیپ کے بعد کولنگ ریٹ الفا مورفولوجی کو کنٹرول کرتا ہے اور اس وجہ سے طاقت اور لچک کا توازن۔

ہوا کی ٹھنڈک اعلی طاقت اور کچھ لچک کے نقصان کے ساتھ باریک اکیکولر الفا پیدا کرتی ہے۔

فرنس کولنگ یا دوسرا کنٹرول شدہ سست کول کم طاقت اور بہتر لچک کے ساتھ موٹے الفا پیدا کرتا ہے۔

سیکشن کی موٹائی اہمیت رکھتی ہے، کیونکہ بھاری فورجنگ اس کے بنیادی حصے میں آہستہ آہستہ اور اس کی سطح پر تیزی سے ٹھنڈا ہوتا ہے۔ اس لیے ایک حصہ ایک سے زیادہ مائیکرو اسٹرکچر پر مشتمل ہو سکتا ہے اور اسے کئی مقامات پر نمایاں کیا جانا چاہیے۔

حرارتی ماحول، ہائیڈروجن اور پوسٹ-فورج پروسیسنگ

ٹائٹینیم تقریباً 400 سینٹی گریڈ سے اوپر ہوا کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتا ہے، آکسیجن افزودہ الفا کیس بناتا ہے اور نمی یا ہائیڈرو کاربن کی موجودگی میں، ہائیڈروجن جذب کرتا ہے۔ جعل سازی کے درجہ حرارت پر ردعمل تیز ہوتا ہے۔

ایک کنٹرول شدہ ماحول والی بھٹی میں گرم کریں، یا کم از کم قدرے کم کرنے والی، نمی سے پاک اور گندھک سے پاک شعلے کے ساتھ، اور وقتاً فوقتاً کوپن چیک کے ساتھ ماحول کی تصدیق کریں۔

حتمی جہتی تکمیل سے پہلے ASTM B600 کی مشق کے لیے نائٹرک-ہائیڈرو فلورک غسل میں مشینی یا اچار کے ذریعے الفا کیس کو ہٹا دیں۔

ہائیڈروجن کو گریڈ 12 کے لیے زیادہ سے زیادہ 0.015% سے نیچے رکھیں، کیونکہ زیادہ ہائیڈروجن ٹوٹنے والی ہائیڈرائیڈز بناتی ہے اور اثر کی سختی کو کم کرتی ہے۔

ایک متفقہ طریقہ کار جیسا کہ ASTM E2375 کا الٹراسونک معائنہ عام طور پر جہتی جانچ اور مطلوبہ ڈھانچے کی میٹالوگرافک تصدیق کے ساتھ، اہم جعل سازی کے لیے مخصوص کیا جاتا ہے۔

تیار شدہ فورجنگ کو ایک دستاویزی راستے کے ساتھ پہنچنا چاہئے جس میں فورجنگ درجہ حرارت، کولنگ پریکٹس، ہیٹ ٹریٹمنٹ اور معائنہ کے نتائج درج ہوں، کیونکہ ایک جیسی جیومیٹری ان انتخاب کے لحاظ سے بہت مختلف خصوصیات کے ساتھ تیار کی جا سکتی ہے۔

اکثر پوچھے گئے سوالات

س: بیٹا فلیک کیا ہے اور اس سے فرق کیوں پڑتا ہے؟
یہ ایک مقامی بیٹا امیر خطہ ہے جو پنڈ میں علیحدگی سے بچا ہوا ہے۔ یہ ارد گرد کی دھات سے ساخت اور سختی میں مختلف ہے، تھکاوٹ کے آغاز کی جگہ کے طور پر کام کرتا ہے، اور اسے صرف پگھلنے کے مرحلے پر ہی کنٹرول کیا جا سکتا ہے۔

سوال: کیا موٹے جعلی ڈھانچے کو گرمی کے علاج سے درست کیا جا سکتا ہے؟
جہاں اناج کی افزائش شامل نہیں ہے۔ زیادہ گرمی سے پیدا ہونے والے پہلے کے موٹے بیٹا اناج کو بعد میں گرمی کے علاج سے بہتر نہیں کیا جا سکتا۔ ٹرانسس کے نیچے صرف مزید گرم کام ان کو بہتر کرتا ہے۔

س: کون سا معیار گریڈ 12 کے فورجنگ کا احاطہ کرتا ہے؟
ASTM B381 اور ASME SB381، جس میں الائے گریڈ F-12 کے طور پر ظاہر ہوتا ہے، جس کی تائید مادی وضاحتیں جیسے کہ ASTM B348 اور ASTM B600 کی ڈیسکلنگ پریکٹس سے ہوتی ہے۔

سوال: کیا الفا-بیٹا یا بیٹا فورجنگ استعمال کرنا چاہیے؟
عام ساختی، والو اور پمپ کے اجزاء کے لیے جہاں لچک اور تھکاوٹ کے خلاف مزاحمت کی اہمیت ہوتی ہے، ٹرانسس کے نیچے الفا-بیٹا فورجنگ کو ترجیح دی جاتی ہے۔ بیٹا فورجنگ استعمال کیا جاتا ہے جہاں زیادہ درجہ حرارت کی طاقت کی ضرورت ہوتی ہے اور اسے کم لچک کے ساتھ قبول کیا جاتا ہے۔

س: ہائیڈروجن فورجنگ میں کیسے داخل ہوتا ہے؟
بھٹی کے نم ماحول، آلودہ ایندھن، چکنا کرنے والے مادوں اور اچار کے غسل خانوں سے۔ اسے کنٹرول کیا جانا چاہیے کیونکہ ہائیڈرائڈز مرکب کو گھیر لیتے ہیں، اس لیے ہائیڈروجن کو صرف آنے والے بلٹ کے بجائے تیار شدہ حصے پر چیک کیا جاتا ہے۔