टाइटेनियम मिश्र धातु के विकास में प्रगति

टाइटेनियम, टाइटेनियम मिश्र धातु और टाइटेनियम यौगिकों के उत्कृष्ट गुणों के कारण उनकी तत्काल आवश्यकता हो गई है। हालाँकि, उत्पादन की उच्च लागत ने उनके अनुप्रयोग को सीमित कर दिया है।

अपने बेहतर गुणों के बावजूद, उच्च कीमतों, खराब फॉर्मेबिलिटी और खराब वेल्डेबिलिटी जैसी समस्याओं के कारण, टाइटेनियम मिश्र धातु के हिस्से अभी भी टाइटेनियम और इसके मिश्र धातुओं के सार्वभौमिक अनुप्रयोग से बहुत दूर हैं। चाहे वह धातु की प्रारंभिक प्रगलन हो या उसके बाद की प्रसंस्करण, टाइटेनियम मिश्र धातु की कीमत अन्य धातुओं की तुलना में बहुत अधिक है।

हाल के वर्षों में टाइटेनियम मिश्र धातु के निकट-नेट बनाने की तकनीक और इलेक्ट्रॉन बीम वेल्डिंग, प्लाज्मा आर्क वेल्डिंग, लेजर वेल्डिंग और अन्य आधुनिक वेल्डिंग तकनीक के विकास के साथ, टाइटेनियम मिश्र धातु बनाने और वेल्डिंग की समस्याएं अब टाइटेनियम मिश्र धातुओं के अनुप्रयोग को प्रतिबंधित करने वाला एक महत्वपूर्ण कारक नहीं हैं। हाल के वर्षों में, देश कम लागत और उच्च प्रदर्शन वाले नए प्रकार के टाइटेनियम मिश्र धातु विकसित कर रहे हैं, और विशाल बाजार क्षमता के साथ नागरिक उद्योग के क्षेत्र में टाइटेनियम मिश्र धातु बनाने का प्रयास कर रहे हैं। देश और विदेश में टाइटेनियम मिश्र धातु सामग्री पर अनुसंधान की नई प्रगति मुख्य रूप से निम्नलिखित पहलुओं में परिलक्षित होती है।

उच्च तापमान टाइटेनियम मिश्र धातु

हाल के वर्षों में, विदेशी देशों ने टाइटेनियम मिश्र धातुओं को उच्च तापमान वाले टाइटेनियम मिश्र धातु विकास दिशा के रूप में विकसित करने के लिए तेजी से जमने / पाउडर धातु विज्ञान प्रौद्योगिकी, फाइबर या कण प्रबलित मिश्रित सामग्री का उपयोग किया है, ताकि टाइटेनियम मिश्र धातुओं का उपयोग 650 डिग्री से अधिक तक बढ़ाया जा सके। तापमान। यूएस मैकडॉनेल डगलस कंपनी ने तेजी से जमने/पाउडर धातु विज्ञान तकनीक का उपयोग करके उच्च शुद्धता, उच्च घनत्व वाले टाइटेनियम मिश्र धातु को सफलतापूर्वक विकसित किया है, और 760 डिग्री पर इसकी ताकत कमरे के तापमान पर उपयोग किए जाने वाले वर्तमान टाइटेनियम मिश्र धातु की ताकत के बराबर है।

टाइटेनियम-एल्यूमीनियम यौगिक आधारित टाइटेनियम मिश्र धातु

सामान्य टाइटेनियम मिश्र धातुओं, सोडियम Ti3Al (2) और TiAl () इंटरमेटेलिक यौगिकों पर आधारित टाइटेनियम और एल्यूमीनियम यौगिकों की तुलना में, उच्च तापमान प्रदर्शन का बड़ा लाभ अच्छा है (क्रमशः 816 और 982 डिग्री का उच्च तापमान), ऑक्सीकरण प्रतिरोध, रेंगना प्रतिरोध और हल्के वजन (निकल-आधारित उच्च तापमान मिश्र धातुओं का घनत्व केवल 1/2), ये फायदे इसे प्रतिस्पर्धी सामग्री के साथ एयरो-इंजन और विमान संरचनात्मक घटकों का भविष्य बनाते हैं। सामग्री।

उच्च शक्ति और उच्च कठोरता-प्रकार टाइटेनियम मिश्र धातु

-प्रकार का टाइटेनियम मिश्र धातु संयुक्त राज्य अमेरिका की क्रूसिबल कंपनी द्वारा विकसित B120VCA मिश्र धातु (Ti {{3}v -11Cr -3Al) के मध्य में है। -प्रकार के टाइटेनियम मिश्र धातुओं में अच्छे गर्म और ठंडे मशीनिंग गुण होते हैं, बनाना आसान होता है, रोल किया जा सकता है, वेल्ड किया जा सकता है, ठोस समाधान किया जा सकता है - उच्च यांत्रिक गुणों, अच्छे पर्यावरणीय प्रतिरोध और ताकत और एक अच्छे मैच की फ्रैक्चर क्रूरता प्राप्त करने के लिए उम्र बढ़ने का उपचार। नई उच्च-शक्ति और उच्च-क्रूरता-प्रकार के टाइटेनियम मिश्र धातु निम्नलिखित प्रकारों के प्रतिनिधि हैं:

Ti1023 (Ti-10v-2Fe-#al), आमतौर पर 30CrMnSiA उच्च शक्ति संरचनात्मक स्टील में उपयोग किए जाने वाले मिश्र धातु और विमान संरचनात्मक घटक उत्कृष्ट फोर्जिंग प्रदर्शन के बराबर हैं;

Ti153 (Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn), मिश्र धातु का ठंडा कार्य प्रदर्शन औद्योगिक शुद्ध टाइटेनियम से बेहतर है, और उम्र बढ़ने के बाद कमरे के तापमान पर तन्य शक्ति हो सकती है 1000 एमपीए से अधिक तक पहुंचें;

21S (Ti-15Mo-3Al-2.7Nb-0.2Si), मिश्र धातु एक नए प्रकार का ऑक्सीकरण-प्रतिरोधी, मजबूत टाइटेनियम मिश्र धातु है जिसे टाइमेट डिवीजन द्वारा विकसित किया गया है। यूएस टाइटेनियम मेटल्स कंपनी के, अच्छे ऑक्सीकरण प्रतिरोध, उत्कृष्ट गर्म और ठंडे काम करने वाले गुणों के साथ, 0.064 मिमी की मोटाई के साथ फ़ॉइल में बनाया जा सकता है;

ज्वाला मंदक टाइटेनियम मिश्र धातु

पारंपरिक टाइटेनियम मिश्र धातुओं में कुछ शर्तों के तहत जलने की प्रवृत्ति होती है, जो काफी हद तक उनके उपयोग को सीमित करती है। इस स्थिति को देखते हुए, सभी देशों ने ज्वाला मंदक टाइटेनियम मिश्र धातुओं पर शोध शुरू किया है और कुछ सफलताएँ हासिल की हैं। संयुक्त राज्य अमेरिका द्वारा विकसित मिश्र धातु सी, एक सतत दहन असंवेदनशील ज्वाला मंदक टाइटेनियम मिश्र धातु है, जिसका उपयोग F119 इंजन में किया गया है। ज्वाला मंदक टाइटेनियम मिश्र धातुओं के रूसी विकास के लिए बीटीटी -1 और बीटीटी -3, टीआई-सीयू-अल मिश्र धातु हैं, इसमें काफी अच्छा थर्मल विरूपण प्रक्रिया प्रदर्शन है, जिसका उपयोग जटिल भागों को बनाने के लिए किया जा सकता है।

मेडिकल टाइटेनियम मिश्र धातु

टाइटेनियम गैर-विषाक्त, हल्का, उच्च शक्ति वाला है और इसमें उत्कृष्ट जैव-अनुकूलता है, यह एक बहुत ही आदर्श चिकित्सा धातु सामग्री है, इसका उपयोग मानव शरीर में प्रत्यारोपित प्रत्यारोपण के रूप में किया जा सकता है। वर्तमान में, चिकित्सा क्षेत्र में अभी भी व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला Ti{{1}Al{2}}v ELI मिश्र धातु है। हालाँकि, उत्तरार्द्ध बहुत कम मात्रा में वैनेडियम और एल्यूमीनियम आयनों को अवक्षेपित करेगा, जिससे इसकी सेलुलर अनुकूलनशीलता कम हो जाएगी और मानव शरीर को नुकसान हो सकता है, यह समस्या लंबे समय से चिकित्सा समुदाय में व्यापक चिंता का कारण बनी हुई है। संयुक्त राज्य अमेरिका ने मध्य दशक में ही आर्थोपेडिक सर्जरी के लिए एल्यूमीनियम-मुक्त, वैनेडियम-मुक्त, जैव-संगत टाइटेनियम मिश्र धातु विकसित करना शुरू कर दिया था। जापान, यूनाइटेड किंगडम और अन्य देशों ने भी इस क्षेत्र में बहुत सारे शोध कार्य किए हैं और कुछ नई प्रगति की है। यह अनुमान लगाया गया है कि निकट भविष्य में, उच्च शक्ति, लोच के कम मापांक के साथ-साथ एलयू टाइटेनियम मिश्र धातु के उत्कृष्ट मोल्डिंग और संक्षारण प्रतिरोध गुणों के साथ टीआई {{6} अल -4 वी की जगह लेने की संभावना है ईएलआई मिश्र धातु, जिसका व्यापक रूप से चिकित्सा क्षेत्र में उपयोग किया जाता है।