ग्रेड 5 टाइटेनियम मिश्र धातु पट्टी
ग्रेड 5 टाइटेनियम (Ti6Al4V) सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला टाइटेनियम मिश्र धातु है, जो विभिन्न उद्योगों में अपने असाधारण यांत्रिक गुणों और बहुमुखी प्रतिभा के लिए प्रसिद्ध है। इस मिश्र धातु में 90% टाइटेनियम होता है,6% एल्यूमीनियम, और 4% वैनेडियम, जो इसकी उल्लेखनीय ताकत और संक्षारण प्रतिरोध में योगदान देते हैं। मुख्य रूप से, ग्रेड 5 टाइटेनियम का उपयोग विमान इंजन घटकों में इसकी उच्च शक्ति-से-वजन अनुपात के कारण किया जाता है,बेहतर प्रदर्शन और ईंधन दक्षता की अनुमति देता हैइसके अनुप्रयोगों में विमानन से परे रॉकेट, मिसाइल और उच्च गति वाले विमानों में संरचनात्मक भाग शामिल हैं, जिससे यह एयरोस्पेस क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण सामग्री बन जाती है।
1960 के दशक के मध्य से ही, टाइटेनियम और इसके मिश्र धातुओं का विभिन्न उद्योगों में व्यापक उपयोग हुआ है। इलेक्ट्रोलिसिस उद्योग इलेक्ट्रोड के उत्पादन में टाइटेनियम का उपयोग करता है,इसके संक्षारण प्रतिरोध और स्थायित्व से लाभान्वितइसके अतिरिक्त, बिजली संयंत्रों को कंडेनसर के लिए टाइटेनियम पर निर्भर है,जबकि पेट्रोलियम रिफाइनरी और समुद्री जल निर्जलीकरण प्रक्रियाओं में अक्सर कठोर वातावरण का सामना करने की क्षमता के कारण टाइटेनियम हीटर शामिल होते हैंइसके अतिरिक्त, टाइटेनियम का उपयोग पर्यावरण प्रदूषण नियंत्रण उपकरणों में किया जाता है, जो इसकी बहुमुखी प्रतिभा और सतत प्रथाओं में महत्व को दर्शाता है।टाइटेनियम संरचनात्मक अनुप्रयोगों के लिए पसंदीदा विकल्प बन गया है जहां स्थायित्व और दीर्घायु आवश्यक हैं.
ग्रेड 5 टाइटेनियम मिश्र धातु बार विनिर्देश
ग्रेड 5 टाइटेनियम मिश्र धातु की छड़ें विभिन्न ग्रेड में उपलब्ध हैं जो विशिष्ट उद्योग आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए तैयार की गई हैंः औद्योगिक, चिकित्सा और विमानन। जबकि इन ग्रेडों की रासायनिक संरचना समान है,उनके भौतिक गुण काफी भिन्न होते हैंहम ग्राहकों के विनिर्देशों के अनुरूप उत्पादों की पेशकश करते हैं, यह सुनिश्चित करते हुए कि हर आवश्यकता पूरी हो।
सामग्रीः ग्रेड 5 टाइटेनियम
मानकः एएसटीएम बी348, एएमएस 4928, एएसटीएम एफ136
व्यास उपलब्धः 5 मिमी से 50 मिमी (विभिन्न आकारों जैसे 6 मिमी, 8 मिमी, 10 मिमी, 12 मिमी, आदि के साथ)
अधिकतम लंबाईः 6000 मिमी
आपूर्ति की स्थिति: एनील किया गया
अनुप्रयोग: औद्योगिक, विमानन, चिकित्सा और अन्य क्षेत्र
पैकेजिंगः कार्डबोर्ड या प्लाईवुड केस
गुणवत्ता प्रमाणनः EN10204.3.1
सतह खत्मः सीएनसी मशीनिंग और पॉलिश
चिकित्सा टाइटेनियम बार की रासायनिक संरचना:
| सामग्री का ग्रेड |
टि |
अल |
वी |
एनबी |
Fe, अधिकतम |
सी, अधिकतम |
एन, अधिकतम |
एच, अधिकतम |
अधिकतम |
| ग्रेड 1 |
बॉल |
/ |
/ |
|
0.20 |
0.08 |
0.03 |
0.015 |
0.18 |
| Gr2 |
बॉल |
/ |
/ |
|
0.30 |
0.08 |
0.03 |
0.015 |
0.25 |
| Gr3 |
बॉल |
/ |
/ |
|
0.30 |
0.08 |
0.05 |
0.015 |
0.35 |
| Gr4 |
बॉल |
/ |
/ |
|
0.50 |
0.08 |
0.05 |
0.015 |
0.40 |
| Gr5 ELI Ti-6Al-4VELI |
बॉल |
5.5~6.5 |
3.5~4.5 |
|
0.25 |
0.08 |
0.05 |
0.012 |
0.13 |
| Ti-6Al-7Nb |
बॉल |
5.5-6.5 |
/ |
6.5-7.5 |
0.25 |
0.08 |
0.08 |
0.009 |
0.20 |
ग्रेड 2 और ग्रेड 5 के बीच अंतर
ग्रेड 2 और ग्रेड 5 टाइटेनियम दो आम तौर पर उपयोग किए जाने वाले मिश्र धातु हैं, जिनमें से प्रत्येक के अलग-अलग गुण और अनुप्रयोग हैं। यहां उनके मुख्य अंतरों की तुलना की गई हैः
1. रचना
- ग्रेड 2: मुख्य रूप से शुद्ध टाइटेनियम (99.2% Ti) जिसमें लोहा और ऑक्सीजन की छोटी मात्रा होती है। इसे वाणिज्यिक रूप से शुद्ध टाइटेनियम के रूप में वर्गीकृत किया गया है।
- ग्रेड 5: एक मिश्र धातु जिसमें 90% टाइटेनियम, 6% एल्यूमीनियम और 4% वैनेडियम (Ti-6Al-4V) होता है। यह मिश्र धातु ताकत और अन्य वांछनीय गुण जोड़ती है।
2यांत्रिक गुण
-
शक्तिः
- ग्रेड 2: कम तन्य शक्ति, आमतौर पर लगभग 345 एमपीए (50,000 पीएसआई) ।
- ग्रेड 5: उच्च तन्यता शक्ति, आमतौर पर लगभग 880 एमपीए (128,000 पीएसआई), उच्च तनाव अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।
-
लचीलापनः
- ग्रेड 2: उत्कृष्ट लचीलापन और ढालनीयता प्रदर्शित करता है।
- ग्रेड 5: जबकि यह अभी भी डक्टिल है, यह अपने मिश्र धातु तत्वों के कारण ग्रेड 2 की तुलना में कम डक्टिल है।
3संक्षारण प्रतिरोध
- दोनों ग्रेड में अच्छी संक्षारण प्रतिरोधकता है, लेकिन ग्रेड 2 अपने कम मिश्र धातु सामग्री के कारण कुछ आक्रामक वातावरण में थोड़ा बेहतर प्रदर्शन प्रदान करता है।
4आवेदन
- ग्रेड 2: आमतौर पर उन अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है जहां उच्च लचीलापन और संक्षारण प्रतिरोध आवश्यक है, जैसे कि रासायनिक प्रसंस्करण, समुद्री वातावरण और चिकित्सा उपकरण।
- ग्रेड 5: उच्च शक्ति-से-वजन अनुपात के कारण एयरोस्पेस घटकों, ऑटोमोटिव भागों और सैन्य अनुप्रयोगों सहित उच्च प्रदर्शन अनुप्रयोगों के लिए पसंदीदा।
5वेल्डेबल
- ग्रेड 2: सामान्यतः शुद्ध टाइटेनियम प्रकृति के कारण वेल्ड करने में आसान है।
- ग्रेड 5: हालांकि इसे वेल्डेड किया जा सकता है, लेकिन वेल्डिंग के दौरान सूक्ष्म संरचना और गुणों में परिवर्तन की संभावना के कारण इसे अधिक देखभाल की आवश्यकता होती है।
6. लागत
- ग्रेड 2: इसकी संरचना और विनिर्माण प्रक्रियाओं के कारण ग्रेड 5 की तुलना में आमतौर पर कम महंगा होता है।
- ग्रेड 5: मिश्र धातु तत्वों और इसके गुणों को प्राप्त करने के लिए आवश्यक प्रसंस्करण के कारण अधिक महंगा।
तकनीकी मापदंड
| पैरामीटर |
मूल्य |
| सामग्री |
टाइटेनियम धातु या मिश्र धातु |
| सतह |
पॉलिश, सैंडब्लास्ट, एनोडाइज्ड, ब्लैक, पिकिंग सैंडब्लास्टिंग |
| ग्रेड |
ग्रेड 1, ग्रेड 2, ग्रेड 3, ग्रेड 4, ग्रेड 5, ग्रेड 9, ग्रेड 12 |
| आकार |
वर्ग, गोल, षट्कोणीय |
| मानक |
ASTM B348, ASME SB348, ASTM F67, ASTM F136, AMS4928, AMS2631b |
| नाम |
टाइटेनियम बार / टाइटेनियम रॉड |
| जोर देना |
टाइटेनियम मिश्र धातु रॉड, टाइटेनियम गोल बार, टाइटेनियम मिश्र धातु रॉड, टाइटेनियम हेक्सागोनल बार |
चिकित्सा टाइटेनियम बार की रासायनिक संरचना:
| सामग्री का ग्रेड |
टि |
अल |
वी |
एनबी |
Fe, अधिकतम |
सी, अधिकतम |
एन, अधिकतम |
एच, अधिकतम |
अधिकतम |
| ग्रेड 1 |
बॉल |
/ |
/ |
|
0.20 |
0.08 |
0.03 |
0.015 |
0.18 |
| Gr2 |
बॉल |
/ |
/ |
|
0.30 |
0.08 |
0.03 |
0.015 |
0.25 |
| Gr3 |
बॉल |
/ |
/ |
|
0.30 |
0.08 |
0.05 |
0.015 |
0.35 |
| Gr4 |
बॉल |
/ |
/ |
|
0.50 |
0.08 |
0.05 |
0.015 |
0.40 |
| Gr5 ELI Ti-6Al-4VELI |
बॉल |
5.5~6.5 |
3.5~4.5 |
|
0.25 |
0.08 |
0.05 |
0.012 |
0.13 |
| Ti-6Al-7Nb |
बॉल |
5.5-6.5 |
/ |
6.5-7.5 |
0.25 |
0.08 |
0.08 |
0.009 |
0.20 |
टाइटेनियम के विभिन्न ग्रेड
टाइटेनियम छड़ों के विभिन्न ग्रेड टाइटेनियम मिश्र धातु छड़ों को उनकी संरचना और गुणों के आधार पर विभिन्न ग्रेडों में वर्गीकृत किया जाता है,प्रत्येक ग्रेड विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त अद्वितीय विशेषताओं की पेशकश के साथसामान्य टाइटेनियम मिश्र धातु ग्रेड में शामिल हैंः ग्रेड 1, जो 99.5% शुद्ध टाइटेनियम है, जिसमें उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध और अच्छी ढालने की क्षमता है, लेकिन इसकी ताकत कम है,इसे रासायनिक प्रसंस्करण और समुद्री अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाना; ग्रेड 2, 99.2% शुद्ध टाइटेनियम के साथ, शक्ति और लचीलापन का एक अच्छा संतुलन प्रदान करता है, जो एयरोस्पेस और औद्योगिक क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है;ग्रेड 3 में ग्रेड 2 से अधिक ताकत होती है और यह एयरोस्पेस और सैन्य उपयोग के लिए उपयुक्त हैग्रेड 4 अपनी असाधारण ताकत के लिए जाना जाता है, जिसका उपयोग एयरोस्पेस और रासायनिक प्रसंस्करण में उच्च शक्ति की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों में किया जाता है; ग्रेड 5 (Ti-6Al-4V) सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला टाइटेनियम मिश्र धातु है,अपने उच्च शक्ति-से-वजन अनुपात के लिए जाना जाता है और एयरोस्पेस और चिकित्सा प्रत्यारोपण के लिए उपयुक्त हैग्रेड 6 बेहतर वेल्डेबिलिटी और संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करता है, मुख्य रूप से एयरोस्पेस और रासायनिक उद्योगों में लागू होता है; ग्रेड 7, 0.2% पैलाडियम के साथ जोड़ा जाता है,अम्लीय वातावरण में संक्षारण प्रतिरोध को बढ़ाता है; ग्रेड 9 (Ti-3Al-2.5V) अच्छी वेल्डेबिलिटी और संक्षारण प्रतिरोध प्रदर्शित करता है, जो एयरोस्पेस और चिकित्सा अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है; और अंत में, ग्रेड 23 (Ti-6Al-4V ELI) जैव संगतता में उत्कृष्ट है,इसे चिकित्सा प्रत्यारोपण और उपकरणों के लिए आदर्श बनाता हैटाइटेनियम मिश्र धातु की छड़ ग्रेड का चयन विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकताओं पर निर्भर करता है, जिसमें ताकत, वजन, संक्षारण प्रतिरोध और वेल्डेबिलिटी शामिल हैं।
टाइटेनियम की छड़ों का निर्माण
टाइटेनियम की छड़ें बनाने में कच्चे टाइटेनियम या टाइटेनियम के मिश्र धातुओं को तैयार उत्पादों में बदलने के लिए कई प्रमुख प्रक्रियाएं शामिल होती हैं।
1कच्चे माल की तैयारी
- टाइटेनियम स्पंज उत्पादनः टाइटेनियम को आमतौर पर टाइटेनियम स्पंज के रूप में प्राप्त किया जाता है, जिसे क्रोल प्रक्रिया के माध्यम से टाइटेनियम टेट्राक्लोराइड से निर्मित किया जाता है।
- मिश्रणः मिश्रित टाइटेनियम सलाखों के लिए, टाइटेनियम स्पंज में एल्यूमीनियम और वैनेडियम जैसे तत्व जोड़े जाते हैं।
2पिघलना
- वैक्यूम आर्क रिमेल्टिंग (वीएआर): इस प्रक्रिया में एक इलेक्ट्रिक आर्क का उपयोग करके एक वैक्यूम वातावरण में टाइटेनियम स्पंज या मिश्र धातु को पिघलाना शामिल है। वीएआर न्यूनतम संदूषण के साथ एक उच्च गुणवत्ता वाली बैंगट का उत्पादन करता है।
- इलेक्ट्रॉन बीम फ्यूजिंग (ईबीएम): एक और विधि जिसमें एक इलेक्ट्रॉन बीम का उपयोग टाइटेनियम को पिघलने के लिए किया जाता है। यह उच्च शुद्धता वाले टाइटेनियम और विशिष्ट मिश्र धातु संरचनाओं के उत्पादन के लिए उपयुक्त है।
3कास्टिंग
- इंगोट कास्टिंग: पिघले हुए टाइटेनियम को मोल्ड में डाला जाता है ताकि बड़े इंगोट बनाए जा सकें। वांछित सूक्ष्म संरचना और गुणों को सुनिश्चित करने के लिए शीतलन प्रक्रिया को नियंत्रित किया जाता है।
4. निर्माण प्रक्रियाएं
- गर्म प्रसंस्करण: बैंगटों को अक्सर गर्म फोर्ज किया जाता है या सलाखों में लुढ़काया जाता है। गर्म प्रसंस्करण में टाइटेनियम को एक विशिष्ट तापमान तक गर्म करना शामिल है ताकि लचीलापन में सुधार हो सके और आकार में आसानी हो सके।
- ठंडे कामः कुछ प्रक्रियाएं, जैसे ठंडे ड्राइंग, आयामों को परिष्कृत करने और यांत्रिक गुणों को बढ़ाने के लिए गर्म काम के बाद हो सकती हैं।
5. गर्मी उपचार
- समाधान उपचार और उम्र बढ़नेः मिश्र धातु के आधार पर, यांत्रिक गुणों को अनुकूलित करने के लिए गर्मी उपचार लागू किया जा सकता है।इसमें सलाखों को उच्च तापमान तक गर्म करना और फिर उन्हें हवा या तेल में ठंडा करना शामिल हो सकता है.
6मशीनिंग
- मोड़ना, पीसना और पीसने के बाद, टाइटेनियम की छड़ें सटीक आयाम और सतह खत्म करने के लिए मशीनिंग से गुजर सकती हैं।विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए विनिर्देशों को पूरा करने के लिए यह कदम महत्वपूर्ण है.
7समाप्त करना
- सतह उपचारः एनोडाइजिंग या निष्क्रियता जैसी प्रक्रियाएं संक्षारण प्रतिरोध को बढ़ा सकती हैं और सतह गुणों में सुधार कर सकती हैं।
- निरीक्षण और गुणवत्ता नियंत्रणः प्रत्येक बैच को आयामी सटीकता, सतह की गुणवत्ता और यांत्रिक गुणों के लिए निरीक्षण किया जाता है, जिससे उद्योग के मानकों का अनुपालन सुनिश्चित होता है।
8पैकेजिंग और वितरण
- तैयार टाइटेनियम सलाखों को परिवहन के दौरान क्षति को रोकने के लिए पैक किया जाता है और आगे के प्रसंस्करण के लिए ग्राहकों या निर्माताओं को वितरित किया जाता है।
टाइटेनियम बार के अनुप्रयोग
टाइटेनियम की छड़ें अपने असाधारण गुणों के कारण वास्तव में बहुमुखी हैं और विभिन्न उद्योगों में व्यापक रूप से उपयोग की जाती हैं।
एयरोस्पेस
- एयरफ्रेम संरचनाएं: विमानों के निर्माण में उनके शक्ति-से-वजन अनुपात के लिए प्रयुक्त होती हैं।
- इंजन घटक: टरबाइन ब्लेड और आवरण जैसे भागों के लिए आवश्यक है जिन्हें उच्च प्रदर्शन और गर्मी प्रतिरोध की आवश्यकता होती है।
- फास्टनर: टाइटेनियम के बोल्ट और स्क्रू वजन कम करते हुए संरचनात्मक अखंडता को बढ़ाते हैं।
चिकित्सा
- ऑर्थोपेडिक इम्प्लांट: जैव संगतता के कारण हड्डियों को स्थिर करने के लिए पेंच, प्लेट और छड़ों में निर्मित होते हैं।
- दंत प्रत्यारोपण: इसका उपयोग संक्षारण प्रतिरोध और मानव ऊतक के साथ संगतता के लिए किया जाता है।
- सर्जिकल उपकरण: उच्च शक्ति वाले उपकरण जो नसबंदी प्रक्रियाओं का सामना करते हैं।
समुद्री
- प्रोपेलर और शाफ्टः लवण जल क्षरण के लिए स्थायित्व और प्रतिरोध प्रदान करते हैं।
- फिटिंग और हार्डवेयरः पानी के नीचे अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक है क्योंकि उनकी लचीलापन है।
रासायनिक प्रसंस्करण
- पाइप और टैंक: संक्षारक रसायनों को संभालने के लिए आदर्श, उपकरण के जीवनकाल को काफी बढ़ाता है।
- हीट एक्सचेंजरः आक्रामक मीडिया वाले वातावरण में कुशल।
मोटर वाहन
- उच्च-प्रदर्शन वाले भागः निकास प्रणालियों और चेसिस घटकों में पाए जाते हैं, जिससे वजन में कमी और दक्षता में सुधार होता है।
- रेसिंग अनुप्रयोगः उन घटकों में उपयोग किया जाता है जहां उच्च शक्ति और कम वजन महत्वपूर्ण हैं।
खेल उपकरण
- साइकिल और गोल्फ क्लबः उच्च श्रेणी के गियर को टाइटेनियम के हल्के और मजबूत स्वभाव से लाभ होता है।
- स्की पोल और अन्य गियरः प्रतिस्पर्धी खेलों में प्रदर्शन में सुधार करता है।
निर्माण और वास्तुकला
- संरचनात्मक घटक: भवनों में उनकी मजबूती और सौंदर्य आकर्षण के लिए उपयोग किया जाता है।
- सजावटी तत्व: आधुनिक रूप और स्थायित्व के लिए सराहना की जाती है।
ऊर्जा क्षेत्र
- अपतटीय ड्रिलिंग उपकरण: कठोर समुद्री वातावरण के संपर्क में आने वाले घटकों के लिए आवश्यक।
- नवीकरणीय ऊर्जा: वायु टरबाइन और सौर पैनल माउंट में उपयोग किया जाता है क्योंकि वे पर्यावरण कारकों के प्रति मजबूत और प्रतिरोधी होते हैं।
कुल मिलाकर, टाइटेनियम सलाखों को गुणों के अपने अद्वितीय संयोजन के लिए महत्व दिया जाता है, जिससे वे बढ़ती संख्या में अनुप्रयोगों में पसंदीदा सामग्री बन जाते हैं।
