টাইটানিয়াম এবং টাইটানিয়াম অ্যালোয়ের তাপ চিকিত্সা (1)

হিট ট্রিটমেন্ট হল এমন একটি প্রক্রিয়া যেখানে ধাতুর নিয়ন্ত্রিত উত্তাপ এবং শীতলকরণ অত্যন্ত সুনির্দিষ্ট পরিবেশগত অবস্থার অধীনে সঞ্চালিত হয় যাতে পণ্যের আকৃতি পরিবর্তন না করে ধাতুর শারীরিক বা যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য পরিবর্তন করা হয়। তাপ চিকিত্সা সঠিকভাবে সম্পন্ন না হলে, ধাতু প্রকৌশলীদের নকশা স্পেসিফিকেশন পূরণের জন্য প্রয়োজনীয় বৈশিষ্ট্যগুলি অর্জন করতে পারে না।
তাপ চিকিত্সা সাধারণত উপাদানের শক্তি বৃদ্ধির সাথে যুক্ত, তবে এটি প্রায়শই যন্ত্রের উন্নতি, গঠনযোগ্যতা উন্নত করতে, নমনীয়তা বৃদ্ধি বা ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়াতে ব্যবহৃত হয়। অতএব, এটি একটি জটিল প্রক্রিয়া যা নিশ্চিত করে যে ধাতুর নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্যগুলি অর্জন করা হয়েছে।

টাইটানিয়াম অ্যালোয় তাপ চিকিত্সার সুবিধা:

ফ্যাব্রিকেশনের সময় বিকশিত অবশিষ্ট স্ট্রেস হ্রাস করুন (স্ট্রেস রিলিভিং)
নমনীয়তা, মেশিনিবিলিটি এবং মাত্রিক এবং কাঠামোগত স্থিতিশীলতার একটি সর্বোত্তম সংমিশ্রণ তৈরি করুন (অ্যানিলিং)
শক্তি বৃদ্ধি (সমাধান চিকিত্সা এবং বার্ধক্য)

বিশেষ বৈশিষ্ট্য যেমন ফ্র্যাকচার শক্ততা, ক্লান্তি শক্তি এবং উচ্চ-তাপমাত্রা ক্রীপ শক্তির মতো অপ্টিমাইজ করুন

টাইটানিয়াম চাপ উপশম

টাইটানিয়াম এবং টাইটানিয়াম অ্যালয়েগুলি শক্তি বা নমনীয়তাকে বিরূপভাবে প্রভাবিত না করেই চাপ উপশম করতে পারে।

স্ট্রেস-রিলিভিং ট্রিটমেন্টগুলি অবাঞ্ছিত অবশিষ্ট স্ট্রেসগুলিকে হ্রাস করে যা প্রথমত, ননইউনিফর্ম হট ফোরজিং বা ঠান্ডা গঠন এবং সোজা করা থেকে বিকৃতি, দ্বিতীয়, প্লেট বা ফোরজিংসের অপ্রতিসম যন্ত্র এবং, তৃতীয়, ঢালাই এবং ঢালাইয়ের শীতলতা। এই ধরনের স্ট্রেস অপসারণ আকৃতির স্থিতিশীলতা বজায় রাখতে সাহায্য করে এবং প্রতিকূল পরিস্থিতি দূর করে, যেমন কমপ্রেসিভ ফলন শক্তির ক্ষতি যা সাধারণত বাউশিঞ্জার প্রভাব নামে পরিচিত।

স্ট্রেস রিলিভিং সম্ভবত টাইটানিয়াম এবং টাইটানিয়াম অ্যালোকে দেওয়া সবচেয়ে সাধারণ তাপ চিকিত্সা। এটি অবাঞ্ছিত অবশিষ্ট স্ট্রেস কমাতে ব্যবহৃত হয় যা অ-ইউনিফর্ম হট ফোরজিং বিকৃতি, অ-ইউনিফর্ম ঠান্ডা গঠন এবং সোজা করা, প্লেট (হগআউট) বা ফোরজিংসের অপ্রতিসম মেশিনিং, পেটা, কাস্ট, বা পাউডার ধাতুবিদ্যা (P/M) অংশগুলির ঢালাই, এবং ঢালাই শীতল.

স্ট্রেস রিলিভিং আকৃতির স্থিতিশীলতা বজায় রাখতে সাহায্য করে এবং প্রতিকূল অবস্থা যেমন কমপ্রেসিভ ফলন শক্তি হ্রাস করতে পারে - বাউশিঞ্জার প্রভাব - যা টাইটানিয়াম অ্যালয়েতে বিশেষত গুরুতর হতে পারে। স্ট্রেস রিলিভিং শক্তি বা নমনীয়তাকে বিরূপভাবে প্রভাবিত না করেই করা যেতে পারে।

অ্যানিলিং

টাইটানিয়াম এবং টাইটানিয়াম অ্যালোয়ের অ্যানিলিং প্রাথমিকভাবে ফ্র্যাকচার শক্ততা, ঘরের তাপমাত্রায় নমনীয়তা, মাত্রিক এবং তাপীয় স্থিতিশীলতা এবং ক্রীপ প্রতিরোধের জন্য কাজ করে। অনেক টাইটানিয়াম খাদ অ্যানিলেড অবস্থায় পরিষেবাতে স্থাপন করা হয়। যেহেতু এক বা একাধিক বৈশিষ্ট্যের উন্নতি সাধারণত অন্য কিছু সম্পত্তির ব্যয়ে প্রাপ্ত হয়, তাই অ্যানিলিং চক্র চিকিত্সার উদ্দেশ্য অনুসারে নির্বাচন করা উচিত।
সাধারণ অ্যানিলিং চিকিত্সাগুলি হল:

মিল অ্যানিলিং হল একটি সাধারণ-উদ্দেশ্যের চিকিত্সা যা সমস্ত মিল পণ্যগুলিতে দেওয়া হয়। এটি সম্পূর্ণ অ্যানিল নয় এবং ভারী কাজ করা পণ্যের মাইক্রোস্ট্রাকচারে, বিশেষ করে শীটগুলিতে ঠান্ডা বা উষ্ণ কাজের চিহ্ন রেখে যেতে পারে।

ডুপ্লেক্স অ্যানিলিং উন্নত ক্রীপ প্রতিরোধ বা ফ্র্যাকচার শক্ততার জন্য প্রয়োজনীয় আকার, আকার এবং পর্যায়গুলির বিতরণকে পরিবর্তন করে। উদাহরণস্বরূপ, করোনা 5 সংকর ধাতুর ডুপ্লেক্স অ্যানিলটিতে, বিকৃতকে গ্লোবুলারাইজ করতে এবং এর ভলিউম ভগ্নাংশকে ছোট করার জন্য প্রথম অ্যানিলটি ট্রান্সাসের কাছে রয়েছে। গ্লোবুলার কণাগুলির মধ্যে নতুন লেন্টিকুলার (অ্যাসিকুলার) অবক্ষয় করার জন্য এটি একটি দ্বিতীয়, নিম্ন-তাপমাত্রার অ্যানিল দ্বারা অনুসরণ করা হয়। অ্যাসিকুলার এই গঠনটি ক্রীপ শক্তি এবং ফ্র্যাকচার শক্ততার উন্নতির সাথে সম্পর্কিত।

রিক্রিস্টালাইজেশন অ্যানিলিং এবং অ্যানিলিং ফ্র্যাকচার শক্ততা উন্নত করতে ব্যবহৃত হয়। রিক্রিস্টালাইজেশন অ্যানিলিং-এ, খাদকে - রেঞ্জের উপরের প্রান্তে উত্তপ্ত করা হয়, কিছু সময়ের জন্য ধরে রাখা হয় এবং তারপর খুব ধীরে ধীরে ঠান্ডা হয়। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, ফ্র্যাকচার সমালোচনামূলক এয়ারফ্রেম উপাদানগুলির জন্য পুনঃক্রিস্টালাইজেশন অ্যানিলিং অ্যানিলিংকে প্রতিস্থাপন করেছে।

(বিটা) অ্যানিলিং। রিক্রিস্টালাইজেশন অ্যানিলিংয়ের মতো, অ্যানিলিং ফ্র্যাকচারের শক্ততা উন্নত করে। বিটা অ্যানিলিং অ্যানিল করা মিশ্র ধাতুর ট্রান্সাসের উপরে তাপমাত্রায় করা হয়। অত্যধিক শস্য বৃদ্ধি রোধ করতে, annealing জন্য তাপমাত্রা ট্রান্সাস থেকে শুধুমাত্র সামান্য বেশি হওয়া উচিত। অ্যানিলিং সময়গুলি বিভাগের বেধের উপর নির্ভরশীল এবং সম্পূর্ণ রূপান্তরের জন্য যথেষ্ট হওয়া উচিত। শস্যের বৃদ্ধি নিয়ন্ত্রণের জন্য রূপান্তরের পর তাপমাত্রায় সময় ন্যূনতম রাখা উচিত। শস্যের সীমানায় একটি ফেজ গঠন প্রতিরোধ করার জন্য বড় অংশগুলিকে ফ্যানের ঠান্ডা বা জল নিভিয়ে দিতে হবে।

সমাধান চিকিত্সা এবং বার্ধক্য

শক্তির মাত্রার বিস্তৃত পরিসর পাওয়া যেতে পারে - বা অ্যালোয় দ্রবণ চিকিত্সা এবং বার্ধক্য দ্বারা। অনন্য Ti-2.5Cu সংকর ধাতু বাদে, টাইটানিয়াম সংকর ধাতুগুলির তাপ-চিকিত্সা প্রতিক্রিয়ার উত্স নিম্ন তাপমাত্রায় উচ্চ-তাপমাত্রার পর্যায়ের অস্থিরতার মধ্যে নিহিত।
দ্রবণ-চিকিত্সা তাপমাত্রায় একটি - সংকর ধাতুকে গরম করা ফেজের একটি উচ্চ অনুপাত তৈরি করে। পর্যায়গুলির এই বিভাজন quenching দ্বারা বজায় রাখা হয়; পরবর্তী বার্ধক্যের উপর, অস্থির পর্যায়ের পচন ঘটে, যা উচ্চ শক্তি প্রদান করে। বাণিজ্যিক সংকর ধাতু সাধারণত সমাধান-চিকিত্সা অবস্থায় সরবরাহ করা হয়, এবং শুধুমাত্র বয়স্ক হতে হবে। টাইটানিয়াম সংকর দ্রব্যের সমাধানে সাধারণত ট্রান্সাস তাপমাত্রার সামান্য উপরে বা সামান্য নীচে তাপমাত্রায় গরম করা জড়িত।
(বিটা) অ্যালয়গুলি সাধারণত সমাধান-চিকিত্সা অবস্থায় উৎপাদকদের কাছ থেকে প্রাপ্ত হয়। পুনরায় গরম করার প্রয়োজন হলে, সম্পূর্ণ সমাধান পাওয়ার জন্য ভিজানোর সময় যতটা প্রয়োজন ততক্ষণ হওয়া উচিত। অ্যালয়গুলির জন্য সমাধান-চিকিত্সা তাপমাত্রা ট্রান্সাসের উপরে; যেহেতু কোন দ্বিতীয় পর্যায় উপস্থিত নেই, শস্য বৃদ্ধি দ্রুত এগিয়ে যেতে পারে।
- (আলফা-বিটা) সংকর ধাতু। বার্ধক্যের পরে কাঙ্ক্ষিত যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলির সংমিশ্রণের উপর ভিত্তি করে - অ্যালয়গুলির জন্য একটি সমাধান-চিকিত্সা তাপমাত্রার নির্বাচন। এর সমাধান-চিকিত্সা তাপমাত্রার পরিবর্তন - অ্যালয়গুলি পর্যায়ের পরিমাণ পরিবর্তন করে এবং ফলস্বরূপ বার্ধক্যের প্রতিক্রিয়া পরিবর্তন করে।
পর্যাপ্ত নমনীয়তার সাথে উচ্চ শক্তি পাওয়ার জন্য, খাদের ট্রান্সাসের নীচে সাধারণত 25 থেকে 85 ডিগ্রি (50 থেকে 150 ডিগ্রি ফারেনহাইট) উচ্চ তাপমাত্রায় সমাধানের চিকিত্সা করা প্রয়োজন। যদি উচ্চ ফ্র্যাকচার দৃঢ়তা বা স্ট্রেস জারা প্রতিরোধের উন্নত প্রয়োজন হয়, অ্যানিলিং বা সমাধান চিকিত্সা বাঞ্ছনীয় হতে পারে। যাইহোক, তাপ চিকিত্সা - পরিসীমা মধ্যে সংকর স্থিতিস্থাপকতা একটি উল্লেখযোগ্য ক্ষতি কারণ. এই সংকর ধাতুগুলি সাধারণত নমনীয়তা, ফ্র্যাকচার দৃঢ়তা, হামাগুড়ি এবং স্ট্রেস ফেটে যাওয়ার বৈশিষ্ট্যগুলির সর্বোত্তম ভারসাম্য অর্জনের জন্য ট্রান্সাসের নীচে চিকিত্সা করা হয়।

নিভে যাওয়া

সমস্ত বিটা অঞ্চল থেকে জল নির্গমনের মাধ্যমে যদি সংকর ধাতুগুলিকে দ্রুত শীতল করা হয়, তবে আলফা পর্যায়ের গঠনের প্রবণতা দমন করা হয় এবং বিটা পর্যায় ধরে রাখা হয়। কিছু মিশ্র কম্পোজিশনের অবশ্য, নিভানোর ক্ষেত্রে একটি অদ্ভুত রূপান্তর প্রদর্শন করে। মার্টেনসিটিক বা শিয়ারের মতো রূপান্তরের এই প্রক্রিয়াটি সম্পূর্ণরূপে বোঝা যায় না। এই কাঠামোর গঠন, তথাকথিত আলফা প্রাইম, জালির কিছু বিকৃতি ঘটায়। এই বিকৃতি এবং ফলস্বরূপ স্ট্রেন একটি উপাদান তৈরি করে, যা শক্ত এবং শক্ত, এবং আলফার চেয়ে ভাল ক্লান্তি বৈশিষ্ট্যের অধিকারী। টেম্পারিংয়ের প্রাথমিক বিন্দুও এই শমন প্রক্রিয়া।

টেম্পারিং

যখন টাইটানিয়াম একটি উচ্চ তাপমাত্রা থেকে নিভিয়ে ফেলা হয়, বিটা ট্রান্সাসের নীচের তাপমাত্রায় পুনরায় গরম করা হয়, দীর্ঘ সময়ের জন্য ধরে রাখা হয় এবং আবার নিভিয়ে দেওয়া হয়, তখন বলা হয় এটি টেম্পারড হয়েছে। টেম্পারিং-এ তিনটি ভেরিয়েবল বিদ্যমান: উপস্থিত পর্যায়, সময় এবং টেম্পারিং তাপমাত্রা।

যখন প্রাথমিক গঠন আলফা প্রাইম ধারণ করে, তখন দুটি পরিবর্তন ঘটে: আলফা প্রাইম আলফাতে রূপান্তরিত হয় এবং দীর্ঘ সময়ে আলফা দানাদার হয়ে যায়। ফলস্বরূপ কঠোরতা এবং শক্তি হ্রাস এবং নমনীয়তা এবং প্রভাব বৃদ্ধি। আলফা-বিটা কাঠামো, তবে, এই প্যাটার্ন অনুসরণ করে না। আলফা প্রাথমিকভাবে অপরিবর্তিত থাকে; বিটা বিটা ফেজের খরচে আরও আলফা তৈরি করতে পচে যায়। কম তাপমাত্রায় আরো আলফা, গঠিত হবে; এইভাবে, কম টেম্পারিং তাপমাত্রার ফলে একই সময়ের ব্যবধানে উচ্চ তাপমাত্রার টেম্পারিংয়ের তুলনায় শক্তি এবং কঠোরতা অনেক বেশি হ্রাস পায় এবং নমনীয়তা বৃদ্ধি পায়।

আইসোথার্মাল ট্রান্সফরমেশন

সমস্ত বিটা অঞ্চল থেকে আলফা-বিটা ক্ষেত্রের তাপমাত্রায় একটি সংকর ধাতুকে গরম-নিভানোর সময় এবং কিছু সময়ের জন্য ধরে রাখা এবং তারপরে ঘরের তাপমাত্রায় আরও নিভে গেলে, উপাদানটি আইসোথার্মালভাবে রূপান্তরিত হয়। এইভাবে চিকিত্সা বিটা থেকে আলফা পর্বের বৃষ্টিপাত ঘটায়। উচ্চ তাপমাত্রায় আলফা প্রথমে শস্যের সীমানায় এবং পরে বিটা শস্যের মধ্যেই ক্ষরণ করে।
এই ট্রিটমেন্ট, যখন ট্রান্সফর্মেশন টেম্পারেচারের ঠিক নিচের তাপমাত্রায় ধারণ করে, প্রথমে বিটা প্রাইম গঠনের কারণে খুব শক্ত উপাদান দেয়। ধারণের সময় বাড়ানো হলে, নমনীয়তা এবং দৃঢ়তা বৃদ্ধির সাথে সাথে কঠোরতা এবং শক্তি হ্রাস পায়। নিম্ন তাপমাত্রায় কঠোরতা এবং ভঙ্গুরতা ধীরে ধীরে বৃদ্ধি পায় এবং স্বল্প সময়ের উচ্চ তাপমাত্রার চিকিত্সার তুলনায় দীর্ঘ সময়ের মধ্যে একটি উচ্চ কঠোরতা পাওয়া যেতে পারে।

(চলবে)