TA18 टाइटेनियम मिश्र धातु ट्यूबों में कोल्ड-रोल्ड क्रैकिंग के कारणों का विश्लेषण
Aug 13, 2025
TA18 (TI-3AL-2.5V) टाइटेनियम मिश्र धातु एक कम-एल्यूमीनियम समतुल्य, निकट-अल्फा-प्रकार, + - टाइप टाइटेनियम मिश्र धातु है जो TC4 (TI-6AL-4V) टाइटेनियम मिश्र धातु से प्राप्त होता है। यह न केवल उत्कृष्ट कमरे के तापमान और उच्च तापमान यांत्रिक गुणों और संक्षारण प्रतिरोध को प्रदर्शित करता है, बल्कि उत्कृष्ट ठंड और गर्म काम करने वाली प्लास्टिसिटी, फॉर्मेबिलिटी, वेल्डेबिलिटी और जंग प्रतिरोध का दावा करता है। TA18 टाइटेनियम मिश्र धातु ट्यूबिंग का उपयोग व्यापक रूप से विमान इंजन हाइड्रोलिक और ईंधन पाइपिंग सिस्टम, साइकिल ट्राइपॉड्स और हैंडलबार, गोल्फ क्लब, मछली पकड़ने की छड़ें, तेल ड्रिलिंग आवरण और हीट एक्सचेंजर ट्यूब में किया जाता है।
TA18 टाइटेनियम मिश्र धातु ट्यूबिंग के एक बैच ने 70 मिमी × 8 मिमी से 55 मिमी × 6 मिमी के क्रॉस-सेक्शन से कोल्ड रोलिंग प्रक्रिया के दौरान कई दरारें विकसित कीं। मैक्रोस्कोपिक अवलोकन से पता चला कि दरारें स्थानीय रूप से ट्यूबों की अनुदैर्ध्य दिशा के साथ वितरित की गई थीं, जिसमें सतह पर कोई दिखाई नहीं दिया गया था। दरारें ट्यूब की दीवार में प्रवेश करती हैं, जो कि प्रकार की दरारें बनती हैं, जिसके परिणामस्वरूप बैच का 60% स्क्रैपिंग होती है। TA18 मिश्र धातु पाइपों में कोल्ड-रोल्ड क्रैकिंग के कारण की पहचान करने के लिए, रासायनिक संरचना, माइक्रोस्ट्रक्चर, फ्रैक्चर आकृति विज्ञान और माइक्रोहार्डनेस के विश्लेषण के लिए ठेठ फटा और सामान्य स्थानों से नमूने लिए गए थे। क्रैकिंग के कारण की भी जांच की गई।
तीन नमूने क्रमशः क्रैक और सामान्य स्थानों से लिए गए थे, और उनकी रासायनिक संरचना को एक आईसीपी डायरेक्ट-रीडिंग स्पेक्ट्रोमीटर और एक टीसी -600 ऑक्सीजन और नाइट्रोजन विश्लेषक का उपयोग करके निर्धारित किया गया था। अनुदैर्ध्य और अनुप्रस्थ मेटालोग्राफिक नमूनों को क्रमशः क्रैक और सामान्य स्थानों से लिया गया था, क्रमशः हाइड्रोफ्लोरिक एसिड के एक Etchant (वॉल्यूम अनुपात) का उपयोग करके: नाइट्रिक एसिड: पानी=1: 4:45। माइक्रोस्ट्रक्चर एक Leica MM-6 ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप का उपयोग करके देखा गया था। नमूने टूटे हुए स्थानों से लिए गए थे, और एक JEOL JSM-5610LV स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का उपयोग करके क्रैक किए गए वर्गों की सतह आकारिकी देखी गई थी। तीन मेटालोग्राफिक नमूनों को फटा और सामान्य स्थानों से लिया गया था, और 9.8 एन/30 एस पर एक शिमदज़ु एचएमवी -2 टी माइक्रोहार्डनेस टेस्टर का उपयोग करके पांच समान बिंदुओं पर कठोरता को मापा गया था। फटा और सामान्य कोल्ड-रोल्ड TA18 टाइटेनियम मिश्र धातु ट्यूब दोनों के रचना विश्लेषण में अत्यधिक Fe सामग्री और निकट-मानक O सामग्री का पता चला। माइक्रोस्ट्रक्चरल परीक्षा में सामान्य खंड में एक समान संरचना का पता चला। क्रैक किए गए खंड में, चरण को अनुप्रस्थ माइक्रोस्ट्रक्चर में चरण के भीतर फैलाया गया था, जबकि मोटे अनाज को अनुदैर्ध्य माइक्रोस्ट्रक्चर में देखा गया था, जो विडमैनस्टेन्टेन संक्रमण की ओर एक प्रवृत्ति दिखा रहा था। क्रैक किए गए खंड के सूक्ष्म अवलोकन से अंतरग्राह भंगुर फ्रैक्चर का पता चला। हार्डनेस टेस्टिंग ने सामान्य खंड की तुलना में फटे हुए खंड में 15% अधिक की औसत विकर्स कठोरता का खुलासा किया।
परीक्षण के परिणामों से संकेत मिलता है कि TA18 टाइटेनियम मिश्र धातु की गलाने की प्रक्रिया के दौरान लोहे के नाखूनों को जोड़ने से मिश्रण प्रक्रिया के दौरान समान वितरण को रोका गया, जिसके परिणामस्वरूप इलेक्ट्रोड में असमान Fe सामग्री और अंततः, स्मेल्टेड इनगोट में स्थानीयकृत Fe अलगाव। इस Fe अलगाव के परिणामस्वरूप इस क्षेत्र में मैट्रिक्स की तुलना में लगभग 15% अधिक माइक्रोहार्डनेस मान हुआ, जिससे एक कठोर द्रव्यमान बन गया जो कोल्ड-रोल्ड ट्यूब में बाद के क्रैकिंग का प्राथमिक कारण था। समस्या विश्लेषण की सटीकता को सत्यापित करने के लिए, लोहे के नाखूनों को TA18 मिश्र धातु सामग्री में Tife और Valfe के साथ बदल दिया गया था। बाद की रोलिंग प्रक्रिया में कोई क्रैकिंग नहीं पाया गया, यह दर्शाता है कि समस्या विश्लेषण और सुधार के उपाय प्रभावी थे।
कंपनी प्रमुख घरेलू टाइटेनियम प्रसंस्करण उत्पादन लाइनों का दावा करती है, जिसमें शामिल हैं:
जर्मन-आयातित सटीक टाइटेनियम ट्यूब उत्पादन लाइन (वार्षिक उत्पादन क्षमता: 30,000 टन);
जापानी-प्रौद्योगिकी टाइटेनियम पन्नी रोलिंग लाइन (6μM से पतली);
पूरी तरह से स्वचालित टाइटेनियम रॉड निरंतर एक्सट्रूज़न लाइन;
इंटेलिजेंट टाइटेनियम प्लेट और स्ट्रिप फिनिशिंग मिल;
MES प्रणाली पूरी उत्पादन प्रक्रिया के डिजिटल नियंत्रण और प्रबंधन को सक्षम बनाती है, ± 0.01μm की उत्पाद आयामी सटीकता प्राप्त करती है।
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