টাইটানিয়াম খাদ বলতে টাইটানিয়াম এবং অন্যান্য ধাতু দিয়ে তৈরি বিভিন্ন ধরণের সংকর ধাতুকে বোঝায়। টাইটানিয়াম একটি গুরুত্বপূর্ণ কাঠামোগত ধাতু যা 1950 এর দশকে তৈরি হয়েছিল। টাইটানিয়াম খাদ উচ্চ শক্তি, ভাল জারা প্রতিরোধের এবং উচ্চ তাপ প্রতিরোধের আছে। 1950 এবং 1960-এর দশকে, বিমানের ইঞ্জিনগুলির জন্য উচ্চ-তাপমাত্রার টাইটানিয়াম সংকর এবং বিমান সংস্থাগুলির জন্য কাঠামোগত টাইটানিয়াম সংকর ধাতুগুলির বিকাশের উপর প্রধান ফোকাস ছিল।
1970-এর দশকে বেশ কয়েকটি জারা-প্রতিরোধী টাইটানিয়াম অ্যালো তৈরি করা হয়েছিল। 1980 এর দশক থেকে, জারা-প্রতিরোধী টাইটানিয়াম অ্যালো এবং উচ্চ-শক্তি টাইটানিয়াম অ্যালয়েস আরও উন্নত করা হয়েছে। টাইটানিয়াম অ্যালয়গুলি মূলত বিমানের ইঞ্জিনের সংকোচকারী অংশগুলি তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়, তারপরে রকেট, ক্ষেপণাস্ত্র এবং উচ্চ-গতির বিমানের কাঠামোগত অংশগুলি তৈরি করা হয়।
টাইটানিয়াম একটি নতুন ধরনের ধাতু। এর বৈশিষ্ট্যগুলি কার্বন, নাইট্রোজেন, হাইড্রোজেন, অক্সিজেন ইত্যাদির অপরিচ্ছন্নতা বিষয়বস্তুর সাথে সম্পর্কিত। বিশুদ্ধতম টাইটানিয়াম আয়োডাইডের অপরিচ্ছন্নতা উপাদান 0.1% এর বেশি নয়, তবে এর শক্তি কম এবং এর প্লাস্টিকতা বেশি . 99.5% শিল্প খাঁটি টাইটানিয়ামের বৈশিষ্ট্যগুলি হল: ঘনত্বρ =4.5g/সেমি 3, গলনাঙ্ক 1725 ডিগ্রি, তাপ পরিবাহিতাλ =15.24W/(mK), প্রসার্য শক্তি σb=539MPa, প্রসারণ δ=25%, বিভাগ সংকোচন ψ=25%, ইলাস্টিক মডুলাস E=1। 078×105MPa, কঠোরতা HB195।
উচ্চ শক্তি
বিভিন্ন ধাতু উপকরণ কর্মক্ষমতা তুলনা টেবিল
টাইটানিয়াম খাদের ঘনত্ব সাধারণত প্রায় 4.51g/cm3, যা ইস্পাতের মাত্র 60%। কিছু উচ্চ-শক্তির টাইটানিয়াম খাদ অনেক খাদ স্ট্রাকচারাল স্টিলের শক্তিকে ছাড়িয়ে যায়। অতএব, টাইটানিয়াম খাদের নির্দিষ্ট শক্তি (শক্তি/ঘনত্ব) অন্যান্য ধাতব কাঠামোগত উপকরণগুলির তুলনায় অনেক বেশি, এবং উচ্চ ইউনিট শক্তি, ভাল অনমনীয়তা এবং হালকা ওজন সহ অংশগুলি তৈরি করা যেতে পারে। বিমানের ইঞ্জিনের উপাদান, ফ্রেম, স্কিন, ফাস্টেনার এবং ল্যান্ডিং গিয়ার সবই টাইটানিয়াম অ্যালয় ব্যবহার করে।
উচ্চ তাপ শক্তি
ব্যবহারের তাপমাত্রা অ্যালুমিনিয়াম খাদের তুলনায় কয়েকশ ডিগ্রি বেশি। এটি এখনও মাঝারি তাপমাত্রায় প্রয়োজনীয় শক্তি বজায় রাখতে পারে এবং 450-500 ডিগ্রিতে দীর্ঘ সময় ধরে কাজ করতে পারে। 150 ডিগ্রি থেকে 500 ডিগ্রি রেঞ্জে এই দুই ধরনের টাইটানিয়াম অ্যালয়গুলির এখনও উচ্চ নির্দিষ্ট শক্তি রয়েছে, যখন অ্যালুমিনিয়াম খাদের নির্দিষ্ট শক্তি 150 ডিগ্রিতে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায়। টাইটানিয়াম খাদের কাজের তাপমাত্রা 500 ডিগ্রিতে পৌঁছতে পারে, যখন অ্যালুমিনিয়াম খাদ 200 ডিগ্রির নিচে থাকে।
ভাল জারা প্রতিরোধের
টাইটানিয়াম অ্যালয়গুলি আর্দ্র বায়ুমণ্ডল এবং সমুদ্রের জলে কাজ করে এবং তাদের জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা স্টেইনলেস স্টিলের তুলনায় অনেক ভাল। তারা বিশেষ করে পিটিং, অ্যাসিড জারা এবং স্ট্রেস জারা প্রতিরোধী। তারা ক্ষার, ক্লোরাইড, ক্লোরিন জৈব পদার্থ, নাইট্রিক অ্যাসিড, সালফিউরিক অ্যাসিড, ইত্যাদি চমৎকার জারা প্রতিরোধের আছে। যাইহোক, টাইটানিয়ামের অক্সিজেন এবং ক্রোমিয়াম লবণ মিডিয়া হ্রাস করার জন্য দুর্বল ক্ষয় প্রতিরোধের আছে।
ভাল কম তাপমাত্রা কর্মক্ষমতা
নিম্ন এবং অতি-নিম্ন তাপমাত্রায় যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য। ভাল নিম্ন-তাপমাত্রার বৈশিষ্ট্য সহ টাইটানিয়াম সংকর ধাতুগুলি এবং অত্যন্ত কম আন্তঃস্থায়ী উপাদান, যেমন TA7, এখনও -253 ডিগ্রিতে একটি নির্দিষ্ট প্লাস্টিকতা বজায় রাখতে পারে। অতএব, টাইটানিয়াম অ্যালোও একটি গুরুত্বপূর্ণ নিম্ন-তাপমাত্রা কাঠামোগত উপাদান।
উচ্চ রাসায়নিক কার্যকলাপ
টাইটানিয়াম খাদ পণ্য
টাইটানিয়ামের উচ্চ রাসায়নিক ক্রিয়াকলাপ রয়েছে এবং বায়ুমণ্ডলে O 2, N 2, H 2, CO, CO 2, জলীয় বাষ্প, অ্যামোনিয়া ইত্যাদির সাথে দৃঢ়ভাবে বিক্রিয়া করে। যখন কার্বনের পরিমাণ 0.2%-এর বেশি হয়, তখন টাইটানিয়াম সংকর ধাতুতে শক্ত TiC তৈরি হবে; যখন তাপমাত্রা বেশি হয়, তখন এটি N এর সাথে বিক্রিয়া করলে এটি একটি TiN শক্ত পৃষ্ঠ স্তরও তৈরি করবে; 600 ডিগ্রির উপরে, টাইটানিয়াম অক্সিজেন শোষণ করে উচ্চ কঠোরতার সাথে একটি শক্ত স্তর তৈরি করে; যখন হাইড্রোজেনের পরিমাণ বৃদ্ধি পাবে, তখন একটি ভঙ্গুর স্তরও তৈরি হবে। গ্যাস শোষণের মাধ্যমে উত্পাদিত শক্ত এবং ভঙ্গুর পৃষ্ঠ স্তরটি 0.1 থেকে 0.15 মিমি গভীরতায় পৌঁছাতে পারে এবং শক্ত হওয়ার ডিগ্রি 20% থেকে 30%। টাইটানিয়ামের একটি উচ্চ রাসায়নিক সম্বন্ধও রয়েছে এবং এটি ঘর্ষণ পৃষ্ঠের সাথে আনুগত্যের ঝুঁকিপূর্ণ।
নিম্ন তাপ পরিবাহিতা
ব্যবহার
টাইটানিয়াম খাদ উচ্চ শক্তি এবং কম ঘনত্ব, ভাল যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য, ভাল বলিষ্ঠতা এবং জারা প্রতিরোধের আছে. উপরন্তু, টাইটানিয়াম খাদ দুর্বল প্রক্রিয়া কর্মক্ষমতা আছে, কঠিন কাটিয়া, এবং গরম প্রক্রিয়াকরণের সময় হাইড্রোজেন, অক্সিজেন, নাইট্রোজেন এবং কার্বনের মতো অমেধ্য শোষণ করা খুব সহজ। এটি দরিদ্র পরিধান প্রতিরোধের এবং জটিল উত্পাদন প্রক্রিয়া আছে. 1948 সালে টাইটানিয়ামের শিল্প উত্পাদন শুরু হয়েছিল। বিমান শিল্পের বিকাশের প্রয়োজনীয়তার কারণে টাইটানিয়াম শিল্প গড়ে বার্ষিক প্রায় 8% বৃদ্ধির হারে বিকাশ লাভ করেছে। বিশ্বে টাইটানিয়াম অ্যালয় প্রসেসিং উপকরণের বার্ষিক আউটপুট 40,000 টনের বেশি, এবং প্রায় 30টি টাইটানিয়াম অ্যালয় গ্রেড রয়েছে৷ সর্বাধিক ব্যবহৃত টাইটানিয়াম সংকর ধাতু হল Ti-6Al-4V (TC4), Ti-5Al-2.5Sn (TA7) এবং শিল্প খাঁটি টাইটানিয়াম (TA1, TA2 এবং TA3)। টাইটানিয়াম সংকর ধাতুগুলি মূলত বিমানের ইঞ্জিনের কম্প্রেসার যন্ত্রাংশ তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়, তারপরে রকেট, ক্ষেপণাস্ত্র এবং উচ্চ-গতির বিমানের কাঠামোগত অংশগুলি তৈরি করা হয়। মাঝামাঝি-1960, টাইটানিয়াম এবং এর সংকর ধাতুগুলি ইলেক্ট্রোলাইটিক শিল্পের জন্য ইলেক্ট্রোড, পাওয়ার স্টেশনগুলির জন্য কনডেন্সার, তেল পরিশোধন এবং সমুদ্রের জলের বিশুদ্ধকরণের জন্য হিটার, এবং পরিবেশ দূষণ নিয়ন্ত্রণ ডিভাইসগুলি তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়েছে৷ টাইটানিয়াম এবং এর মিশ্রণগুলি একটি জারা-প্রতিরোধী কাঠামোগত উপাদান হয়ে উঠেছে। এটি হাইড্রোজেন স্টোরেজ উপকরণ এবং আকৃতি মেমরি অ্যালয় তৈরি করতেও ব্যবহৃত হয়।
