بڑے ایپلی کیشنز کے ذریعہ خالص ٹائٹینیم اور ٹائٹینیم مرکب کی درجہ بندی

ٹائٹینیم ایک اہم ساختی دھات ہے جسے 1950 کی دہائی میں تیار کیا گیا تھا۔ ٹائٹینیم مرکب ان کی اعلی طاقت، اچھی سنکنرن مزاحمت اور گرمی کے خلاف مزاحمت کی وجہ سے مختلف شعبوں میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔ دنیا کے بہت سے ممالک نے ٹائٹینیم مرکب مواد کی اہمیت کو تسلیم کیا ہے، اور ٹائٹینیم مرکب مواد کی مسلسل تحقیق اور ترقی کو، اور عملی طور پر لاگو کیا ہے. 1950 سے 1960 کی دہائی تک، ٹائٹینیم مرکب بنیادی طور پر ہوائی جہاز کے انجن کے ڈھانچے کے اعلی درجہ حرارت کے ٹائٹینیم کھوٹ کے جسم کی نشوونما میں استعمال ہوتے ہیں، 1970 کی دہائی نے متعدد ٹائٹینیم مرکبات کو متاثر کیا، اور 1980 کی دہائی سے، ٹائٹینیم مرکبات اور اعلی طاقت والے ٹائٹینیم مرکب کو مزید تیار کیا گیا۔ . ٹائٹینیم مرکبات بنیادی طور پر ہوائی جہاز کے انجن کے کمپریسر حصوں کی تیاری میں استعمال ہوتے ہیں، اس کے بعد راکٹ، میزائل اور تیز رفتار ہوائی جہاز کے ساختی پرزوں کی تیاری میں استعمال ہوتا ہے۔

ٹائٹینیم ایک آلوٹروپک آئسومر ہے، پگھلنے کا نقطہ 1668 ڈگری، 882 ڈگری سے کم میں ہیکساگونل جالی ساخت کی ایک گھنی قطار تھی، جسے ٹائٹینیم کہا جاتا ہے۔ باڈی سینٹرڈ کیوبک جالی ساخت کے ساتھ 882 ڈگری، جسے ٹائٹینیم کہا جاتا ہے۔ ٹائٹینیم کے مندرجہ بالا دو ڈھانچے کی مختلف خصوصیات کے لیے، ٹائٹینیم الائے (ٹائٹینیم الائے) کے مختلف مائیکرو اسٹرکچر کو حاصل کرنے کے لیے، مناسب مرکب عناصر کو شامل کریں، اس کے فیز ٹرانزیشن ٹمپریچر اور فیز مواد کو بتدریج تبدیل کریں۔ کمرے کے درجہ حرارت پر، ٹائٹینیم مرکبات میں تین قسم کی میٹرکس تنظیم ہوتی ہے، اور ٹائٹینیم مرکبات کو درج ذیل تین اقسام میں درجہ بندی کیا جاتا ہے: -اللویز، (+) مرکب اور -اللویز۔ چین کی نمائندگی بالترتیب TA، TC اور TB کے ذریعے کی جاتی ہے۔

الفا ٹائٹینیم کھوٹ

یہ ایک سنگل فیز مرکب ہے جو الفا فیز ٹھوس محلولوں پر مشتمل ہے۔ یہ عام اور اعلی اطلاق کے درجہ حرارت پر ایک مرحلہ ہے۔ مائکرو اسٹرکچر مستحکم ہے، لباس کی مزاحمت خالص ٹائٹینیم سے زیادہ ہے، اور آکسیکرن مزاحمت مضبوط ہے۔ یہ اب بھی 500-600 ڈگری پر طاقت اور رینگنے کی مزاحمت کو برقرار رکھ سکتا ہے، لیکن اسے گرمی کے علاج سے مضبوط نہیں کیا جا سکتا اور کمرے کا درجہ حرارت زیادہ نہیں ہے۔

ٹائٹینیم کھوٹ

سنگل فیز الائے پر مشتمل ہے - فیز ٹھوس محلول، ٹائٹینیم الائے (3) بغیر ہیٹ ٹریٹمنٹ کے جس میں زیادہ طاقت ہوتی ہے، بجھایا ہوا اور بوڑھا کھوٹ مزید مضبوط ہوتا ہے، کمرے کے درجہ حرارت کی طاقت 1372 ~ 1666MPa؛ لیکن غریب تھرمل استحکام، اعلی درجہ حرارت پر استعمال نہیں کیا جانا چاہئے.

+ ٹائٹینیم کھوٹ

یہ ایک ڈوپلیکس مرکب ہے جس میں اچھی جامع کارکردگی، مستحکم تنظیم، اچھی سختی، پلاسٹکٹی اور اخترتی کی خصوصیات، اچھی گرم دباؤ پراسیس ایبلٹی ہے، جو مرکب کو بجھانے اور بڑھاپے کو مضبوط بنا سکتی ہے۔ گرمی کے علاج کے بعد، طاقت 50٪ سے 100 تک بڑھ جاتی ہے اینیلڈ حالت سے؛ اعلی درجہ حرارت کی طاقت، 400 ڈگری سے 500 ڈگری کے درجہ حرارت پر ایک طویل وقت کے لئے کام کر سکتا ہے، ٹائٹینیم مرکب اچھی تھرمل استحکام ہے.

تین سب سے زیادہ استعمال ہونے والے ٹائٹینیم مرکب ہیں -ٹائٹینیم مرکب اور + -ٹائٹینیم مرکب۔ -ٹائٹینیم الائے میں بہترین کاٹنے اور مشینی صلاحیت ہے، + -ٹائٹینیم الائے اگلی بہترین ہے، اور -ٹائٹینیم الائے سب سے خراب ہے۔ -ٹائٹینیم مرکب TA ہے، -ٹائٹینیم مرکب TB ہے، اور + -ٹائٹینیم مرکب TC ہے۔

ٹائٹینیم مرکب دھاتوں کو گرمی سے بچنے والے مرکب، اعلی طاقت کے مرکب، سنکنرن مزاحم مرکب (ٹائٹینیم-مولبڈینم، ٹائٹینیم-پیلاڈیم مرکب، وغیرہ)، کم درجہ حرارت کے مرکب، اور خصوصی فنکشن مرکب مرکب (ٹائٹینیم-آئرن ہائیڈروجن اسٹوریج) میں تقسیم کیا جاسکتا ہے۔ مواد اور ٹائٹینیم نکل میموری مرکب)۔ عام مرکب دھاتوں کی ساخت اور خصوصیات کو جدول میں دکھایا گیا ہے۔

گرمی سے علاج شدہ ٹائٹینیم مرکبات کی فیز کمپوزیشن اور مائکرو اسٹرکچر گرمی کے علاج کے عمل کو ایڈجسٹ کرکے حاصل کیا جاسکتا ہے۔ عام طور پر ٹھیک isometric تنظیم پلاسٹکٹی، تھرمل استحکام اور اچھی تھکاوٹ کی طاقت ہے؛ رینگنے کی طاقت، اعلی رینگنے کی طاقت اور سوئی جیسی ساخت کی فریکچر سختی؛ مخلوط isometric اور انجکشن کی طرح کی ساخت اچھی مجموعی کارکردگی ہے.

ٹائٹینیم کھوٹ میں اعلی طاقت، کم کثافت، اچھی مکینیکل خصوصیات، اچھی جفاکشی، اچھی سنکنرن مزاحمت کے فوائد ہیں۔ اس کے علاوہ، ٹائٹینیم مصر کے عمل کی کارکردگی غریب ہے، پروسیسنگ مشکلات. گرم پروسیسنگ کے دوران ہائیڈروجن، نائٹروجن، کاربن اور دیگر نجاستوں کو جذب کرنا آسان ہے۔ اور لباس مزاحمت ناقص ہے، پیداواری عمل پیچیدہ ہے۔ ٹائٹینیم کی صنعتی پیداوار 1948 میں شروع ہوئی، اور ہوا بازی کی صنعت کی ترقی کے لیے ٹائٹینیم کی صنعت کو تقریباً 8 فیصد کی اوسط سالانہ شرح سے ترقی کرنے کی ضرورت ہے۔ ٹائٹینیم مرکب پروسیسنگ مواد کی سالانہ پیداوار 4 ٹن سے زائد تک پہنچ گئی ہے، تقریبا 30 گریڈ ٹائٹینیم مرکب مواد تیار کیا ہے. سب سے زیادہ استعمال ہونے والے ٹائٹینیم مرکب ہیں Ti-6Al-4V (TC4)، Ti-5، Al-2.5Sn (TA7) اور صنعتی خالص ٹائٹینیم (TA1، TA2 اور TA3)۔

ٹائٹینیم مرکبات بنیادی طور پر ہوائی جہاز کے انجن کے کمپریسر کے پرزوں کی تیاری میں استعمال ہوتے ہیں، اس کے بعد راکٹ، میزائل اور تیز رفتار طیاروں کے لیے ساختی حصے ہوتے ہیں۔ وسط-1960 کے درمیان، ٹائٹینیم اور اس کے مرکب عام صنعت میں الیکٹرولائسز انڈسٹری کے لیے الیکٹروڈز، پاور اسٹیشنوں کے لیے کنڈینسر، پیٹرولیم ریفائنریوں کے لیے ہیٹر اور سمندری پانی کو صاف کرنے کے ساتھ ساتھ ماحولیاتی آلودگی پر قابو پانے کے آلات کے لیے استعمال کیا جاتا رہا ہے۔ دیگر ایپلی کیشنز. ٹائٹینیم اور اس کے مرکب ایک سنکنرن مزاحم ساختی مواد بن گئے ہیں۔ اس کے علاوہ، اس کا استعمال ہائیڈروجن ذخیرہ کرنے والے مواد کو بنانے اور میموری مرکب بنانے کے لیے بھی کیا جاتا ہے۔

چین نے 1956 میں ٹائٹینیم اور ٹائٹینیم مرکبات پر تحقیق شروع کی، اور وسط-1960 میں ٹائٹینیم مرکبات صنعتی بنائے گئے اور TB2 مرکب بنائے گئے۔

ٹائٹینیم الائے ایک نئی قسم کا اہم ساختی مواد ہے جو ایرو اسپیس انڈسٹری میں استعمال ہوتا ہے، ایلومینیم اور اسٹیل، ایلومینیم، اسٹیل کے درمیان اس کی طاقت اور درجہ حرارت کا تناسب زیادہ ہے لیکن اس میں سنکنرن مزاحمت اور کم درجہ حرارت کی کارکردگی بھی ہے۔ 1950، ریاست ہائے متحدہ امریکہ نے پہلی بار F-84 لڑاکا بمبار کو ایک پچھلی فیوزیلج ہیٹ شیلڈز، ونڈشیلڈز، ٹیل کور اور دیگر نان لوڈ بیئرنگ حصوں کے طور پر استعمال کیا۔ 1960 کی دہائی میں، کی نے ٹائٹینیم الائے پارٹس کو فیوزلیج کے عقبی حصے سے فیوزلیج مڈل ٹرانسفر تک استعمال کرنا شروع کیا، اور بلک ہیڈز، بیم، فلیپس، سلائیڈز اور دیگر اہم بوجھ برداشت کرنے والے پرزوں کی تیاری کے لیے جزوی طور پر ساختی اسٹیل کی جگہ لے لی۔ فوجی طیاروں میں استعمال ہونے والے ٹائٹینیم مرکب کی مقدار میں تیزی سے اضافہ ہوا ہے، جو ہوائی جہاز کے ڈھانچے کے وزن کے 20% سے 25% تک پہنچ گیا ہے۔ 1970 کی دہائی سے، سول ہوائی جہاز نے بڑی مقدار میں ٹائٹینیم مرکب استعمال کرنا شروع کر دیا، جیسے کہ بوئنگ 747 طیارے میں 3640 کلوگرام سے زیادہ کا ٹائٹینیم مواد۔ ماچ نمبر 2.5 سے زیادہ ہوائی جہاز بنیادی طور پر ساختی وزن کو کم کرنے کے لیے اسٹیل کو تبدیل کرنے کے لیے ٹائٹینیم کا استعمال کرتے ہیں۔ مثال کے طور پر، ریاستہائے متحدہ کے SR-71 ہائی اونچائی والے تیز رفتار جاسوس طیارے (پرواز نمبر 3، پرواز کی اونچائی 26,212 میٹر)، ٹائٹینیم طیارے کے ڈھانچے کے وزن کا 93% حصہ تھا، جو جانا جاتا ہے "تمام ٹائٹینیم" ہوائی جہاز کے طور پر۔ جب ایرو انجن تھرسٹ ٹو ویٹ کا تناسب 4 سے 6 سے 8 سے 10 تک بڑھ گیا تو کمپریسر آؤٹ لیٹ کا درجہ حرارت اسی طرح 200 سے 300 ڈگری سے بڑھ کر 500 سے 600 ڈگری تک بڑھ گیا، اصل ایلومینیم کم پریشر کمپریسر ڈسک اور بلیڈ سے بنا ہائی پریشر کمپریسر ڈسک اور بلیڈ کے بجائے ٹائٹینیم مرکب، ٹائٹینیم مرکب مرکب یا سٹینلیس سٹیل ہونا ضروری ہے. ساخت کے وزن کو کم کرنے کے لئے. 70 کی دہائی، ہوا بازی کے انجن میں ٹائٹینیم الائے کی مقدار عام طور پر ساخت کے کل وزن کا 20% ~ 30% ہے، جو بنیادی طور پر دباؤ والے حصوں کی تیاری میں استعمال ہوتا ہے، جیسے کہ ٹائٹینیم فین اور پریشرائزڈ ایئر ڈسک اور بلیڈ، ٹائٹینیم کاسٹنگ خلائی جہاز بنیادی طور پر مختلف قسم کے دباؤ والے برتن، ایندھن کے ٹینک، فاسٹنرز، پٹیاں، آلات کے فریم اور راکٹ کے گولے تیار کرنے کے لیے مختلف قسم کی اعلی طاقت، سنکنرن مزاحمت، ٹائٹینیم مرکب کے کم درجہ حرارت کے خلاف مزاحمت کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ ٹائٹینیم الائے کا بنیادی استعمال مختلف پریشر ویسلز، فیول ٹینک، فاسٹنرز، پٹیاں، آلے کے فریم اور راکٹ ہاؤسنگ تیار کرنا ہے۔ مصنوعی ارتھ سیٹلائٹس، مون لینڈنگ ماڈیول، انسان بردار خلائی جہاز اور خلائی شٹل میں ٹائٹینیم الائے پلیٹ ویلڈنگ کے پرزے بھی استعمال ہوتے ہیں۔