-ٹائٹینیم مرکب کے لیے تھرمو مکینیکل پروسیسنگ ٹیکنالوجی

-ٹائٹینیم الائے ٹائٹینیم الائے مواد میں ان کی بہترین گرم اور سرد کام کرنے کی صلاحیت، ایڈجسٹ مکینیکل خصوصیات، اور درجہ حرارت کی وسیع رینج میں استحکام کی وجہ سے ایک تحقیقی ہاٹ سپاٹ بن گئے ہیں۔ گرمی کے علاج، تھرمو مکینیکل پروسیسنگ (ٹی ایم پی) کے ساتھ مل کر پلاسٹک کی اخترتی مؤثر طریقے سے {{2} تمام پریٹینیم میکانیکل میکرو اسٹرکچر کو بہتر بنا سکتی ہے۔ خصوصیات۔ یہ ٹائٹینیم الائے کی اعلی-کارکردگی کی ایپلی کیشنز کے لیے کلیدی تکنیکی مدد فراہم کر سکتی ہے۔

 

 

بیٹا ٹائٹینیم مرکبات کی خصوصیات کا تجزیہ

 

 

بنیادی "ڈیفارمیشن-حوصلہ افزائی مائکرو اسٹرکچرل ارتقاء" اور "ہیٹ ٹریٹمنٹ-کنٹرولڈ پریسیپیٹیشن فیزز" کے ہم آہنگی اثر میں مضمر ہے، جو خرابی کے دوران کرسٹل نقائص کے رویے اور حرارت کے علاج کے دوران فیز ٹرانسفارمیشن/بارش کے عمل کو درست طریقے سے کنٹرول کرتا ہے تاکہ مواد کی مائیکرو اسٹرکچر کی خصوصیات کو بہتر بنایا جا سکے۔

 

1.1اخترتی-کرسٹل نقائص اور اناج کی تطہیر کی حوصلہ افزائی افزودگی

پلاسٹک کی خرابی -ٹائٹینیم مرکبات میں بڑی تعداد میں نقل مکانی پیدا کرتی ہے۔ اخترتی کی مقدار میں اضافے کے ساتھ، ڈس لوکیشن سلپ اور الجھنا ذیلی ڈھانچے کی شکل اختیار کر لیتا ہے، جو متحرک ریکوری/ریکریسٹالائزیشن کے ذریعے مزید یکساں ذیلی دانوں یا دوبارہ تشکیل شدہ اناج میں بہتر ہو جاتے ہیں۔ باریک دانے اناج کی حد کو مضبوط بنانے کے ذریعے طاقت کو بہتر بنا سکتے ہیں اور سختی کو بڑھانے کے لیے تناؤ کے ارتکاز کو کم کر سکتے ہیں (باریک-اناج کو مضبوط کرنے کا اثر)۔ اخترتی کا درجہ حرارت مائیکرو اسٹرکچر مورفولوجی کا تعین کرتا ہے: -مرحلے کے علاقے میں اخترتی یکساں اور باریک دانے حاصل کرتی ہے، جب کہ + دوہری-مرحلے کے علاقے میں اخترتی ایک پیچیدہ بہتر دوہری-فیز ڈھانچہ بناتی ہے۔

 

1.2فیز ٹرانسفارمیشن اور بارش کے مراحل کا ہم آہنگی کا ضابطہ

ٹھنڈک کی شرح اور عمر بڑھنے کے عمل کو کنٹرول کرتے ہوئے، -فیز سے -فیز اور ω-فیز میں تبدیلی کو منظم کیا جاتا ہے:

-مرحلہ مضبوط کرنے کا اہم مرحلہ ہے۔ اخترتی کے ذریعے متعارف کرائے جانے والے کرسٹل نقائص نیوکلیشن سائٹس فراہم کرتے ہیں، جو اسے منتشر اور عمدہ شکل میں ترسنے کے قابل بناتے ہیں، جو ورن کی مضبوطی کو حاصل کرنے کے لیے نقل مکانی کی حرکت میں رکاوٹ بنتے ہیں۔ کم-درجہ حرارت بڑھاپے سے acicular/lamellar -مرحلہ بنتا ہے، جب کہ زیادہ-درجہ حرارت بڑھاپا کروی -مرحلہ (توازن طاقت اور سختی) بناتا ہے۔

اگرچہ ω-مرحلہ نمایاں طور پر طاقت کو بہتر بناتا ہے، لیکن یہ سختی کو تیزی سے کم کرتا ہے، لہذا ٹھنڈک کی شرح اور مرکب مرکب کو کنٹرول کرکے اس سے بچنا یا روکنا ضروری ہے۔

 

1.3کشیدگی میں نرمی اور مائکرو ساختی استحکام کی اصلاح

ہیٹ ٹریٹمنٹ کا حرارتی عمل ایٹم کے پھیلاؤ کو فروغ دیتا ہے، جس سے نقل مکانی کے خاتمے اور بقایا تناؤ کے خاتمے کا احساس ہوتا ہے، جو بعد میں پروسیسنگ/سروس کے دوران خرابی اور کریکنگ سے بچتا ہے۔ یہ خرابی-حوصلہ افزائی ٹھیک-اناج کی ساخت کو مستحکم کرتا ہے، اس کے تھرمل استحکام کو بہتر بناتا ہے، اور اعلی-درجہ حرارت کی خدمت میں اناج کی نشوونما کو روکتا ہے۔ یہ اثر مواد کی پروسیسنگ کی کارکردگی، جہتی استحکام، اور سروس کی زندگی کی اجازت دیتا ہے، اسے اعلی-درجہ حرارت اور اعلی-تناؤ کام کرنے والے حالات جیسے ایرو اسپیس کے لیے موزوں بناتا ہے۔

 

 

2.1 بنیادی عمل کے راستے

-فیز ریجن میں ڈیفارمیشن + ایجنگ: -فیز ریجن میں گرمی (50-ٹرانسس ٹمپریچر سے 150 ڈگری اوپر)، بگڑتی ہے، پھر کمرے کے ٹمپریچر پر تیزی سے ٹھنڈا ہوجاتی ہے، اور بڑھاپے کا علاج انجام دیتی ہے۔ یہ عمل یکساں طور پر بہتر اناج اور منتشر -فیز حاصل کرتا ہے، اور یہ اعلی-طاقت اور اعلیٰ سختی کے ساختی اجزاء کے لیے موزوں ہے۔

+ دوہری-فیز ریجن + ایجنگ میں ڈیفارمیشن: + ڈوئل-فیز ریجن (-ٹرانسس ٹمپریچر اور روم ٹمپریچر کے درمیان)، ڈوئل-فیز انٹرفیس کے ذریعے ڈھانچے کو بہتر کرنے کے لیے ڈیفارم، اور ٹھنڈک کے بعد عمر۔ اس میں اعلی طاقت اور بہترین تھکاوٹ کی کارکردگی دونوں ہیں، اور یہ تھکاوٹ کے لیے موزوں ہے-لدے ہوئے اجزاء جیسے کہ ایرو انجن بلیڈ۔

خاص تقاضوں کے ساتھ مرکب دھاتوں کے لیے، کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے جامع عمل جیسا کہ اخترتی-اسٹیپ ایجنگ اور آئسو تھرمل تھرمو مکینیکل پروسیسنگ کو اپنایا جا سکتا ہے۔

 

2.2 کلیدی عمل پیرامیٹر کنٹرول

1. اخترتی درجہ حرارت (مینپیرامیٹر)

-مرحلے کا علاقہ: -ٹرانسس +50 ڈگری ~ -ٹرانسس +100 ڈگری پر کنٹرول کیا جاتا ہے تاکہ متحرک دوبارہ ترتیب اور اناج کی تطہیر کو یقینی بنایا جا سکے۔

+ دوہری-فیز کا علاقہ: -ٹرانسس -50 ڈگری ~ -ٹرانسس -100 ڈگری، ڈوئل فیز ہم آہنگی کے ذریعے ڈھانچے کو بہتر بنانے کے لیے 10%-30% -فیز کو برقرار رکھنا؛

کلیدی نکتہ: ضرورت سے زیادہ درجہ حرارت اناج کو کھردرا کرنے کا باعث بنتا ہے، جبکہ ضرورت سے زیادہ کم درجہ حرارت اخترتی مزاحمت کو بڑھاتا ہے اور کریکنگ کا سبب بنتا ہے۔

 

2. اخترتی کی مقدار اور شرح

اخترتی کی رقم: 30%-70%۔ ضرورت سے زیادہ بڑی اخترتی کریکنگ کا شکار ہے، جب کہ ضرورت سے زیادہ چھوٹی اخترتی ساخت کو بہتر کرنا مشکل ہے۔

اخترتی کی شرح: درمیانی-کم رفتار (0.1-10 s⁻¹) اڈیبیٹک حرارت کی وجہ سے اناج کی نشوونما سے بچنے کے لیے؛ مشکل-الائیز کو درست کرنے کے لیے، شرح کو کم کیا جا سکتا ہے یا مرحلہ وار اخترتی کو اپنایا جا سکتا ہے۔

3. کولنگ ریٹ اور عمر رسیدہ پیرامیٹرز

 

کولنگ: تیز ٹھنڈک (پانی کو کولنگ/تیل کولنگ) ایک سپر سیچوریٹڈ ٹھوس محلول حاصل کرنے کے لیے، عمر بڑھنے کی مضبوطی کی بنیاد رکھتا ہے۔ ضرورت سے زیادہ سست ٹھنڈک طاقت کو کم کر دے گی۔

بڑھاپا: کم درجہ حرارت (350-450 ڈگری، 1-4h) اہم مضبوطی کے اثر کے ساتھ باریک acicular -مرحلے بناتا ہے؛ درمیانہ-زیادہ درجہ حرارت (450-600 ڈگری، 4-8h) کروی/چھوٹی چھڑی کی طرح کے مراحل حاصل کرتا ہے، توازن کی طاقت اور سختی؛ بڑھاپے کے بعد ہوا کی ٹھنڈک بقایا تناؤ سے بچنے کے لیے کافی ہے۔

 

 

 

ٹائٹینیم الائے فیز کمپوزیشن کا تفصیلی فیز ڈایاگرام بمقابلہ ارتکاز -مستحکم عناصر اور درجہ حرارت

 

 

موازنہ طول و عرض	اعلی-استحکام -ٹائٹینیم مرکب	درمیانہ-استحکام -ٹائٹینیم مرکب	کم-استحکام -ٹائٹینیم مرکب
نمائندہ مرکبات	Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al، Ti-10V-2Fe-3Al	Ti-6Al-4V ELI، Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr	Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr, Ti-2Al-1.5Mn
بنیادی خصوصیات	-مستحکم عناصر کا اعلیٰ مواد، کمرے کے درجہ حرارت پر مستحکم -مرحلے کو برقرار رکھنا، اور -فیز کو تیز کرنا مشکل ہے۔	-مستحکم عناصر کا معتدل مواد، جس میں اچھی خرابی اور فیز ٹرانسفارمیشن سرگرمی دونوں ہیں، سب سے زیادہ استعمال کیا جاتا ہے	-مستحکم عناصر کا کم مواد، ناقص -فیز استحکام، اور کمرے کے درجہ حرارت پر → فیز ٹرانسفارمیشن کا خطرہ
TMP کو رسپانس میکانزم	-مرحلے کے علاقے میں اخترتی متحرک دوبارہ ترتیب (باریک دانوں) کو حاصل کرتی ہے، اور 500-650 ڈگری پر عمر بڑھنے سے "ڈیفارمیشن + ایجنگ" کی ہم آہنگی کو مضبوط بنانے کے ساتھ، منتشر فیزز اور TiAl مرکبات کی تھوڑی مقدار میں اضافہ ہوتا ہے۔	+ دوہری-فیز ریجن میں اخترتی -مرحلوں کو کچلتی ہے اور -مرحلے کی نقل مکانی کو بہتر بناتی ہے۔ تیزی سے ٹھنڈک + عمر بڑھنے کے بعد، بڑی تعداد میں منتشر acicular/lamellar -فیزز ورنجن، synergistic fine-دانے کی مضبوطی اور ورن کو مضبوط بنانے کے ساتھ	اخترتی کے ذریعے متعارف کرائے جانے والے کرسٹل نقائص فیز ٹرانسفارمیشن کو تیز کرتے ہیں، اور بڑی تعداد میں -مرحلے بڑھاپے کے اضافی علاج کے بغیر ہوا کی ٹھنڈک سے تیز ہو سکتے ہیں۔