बिलेट्स आणि एरोस्पेसच्या फोर्जिंगसाठी उच्च शुद्धतेचा Gr2 टायटॅनियम इंगॉट
उत्पादनाचे वर्णन
टायटॅनियम इंगॉट हा स्पंज टायटॅनियम (किंवा स्पंज टायटॅनियम आणि मिश्रधातू घटक) वितळवून तयार केलेला एक प्राथमिक धातूचा ठोकळा आहे. हे टायटॅनियम आणि टायटॅनियम मिश्रधातूंचे मूलभूत उत्पादन असून, सामान्यतः यात चंदेरी-पांढरी धातूची चमक दिसून येते.
उत्पादन मापदंड
वस्तूचे नाव | टायटॅनियम इंगॉट |
साहित्य | शुद्ध टायटॅनियम, टायटॅनियम मिश्रधातू |
ग्रेड | इयत्ता १, इयत्ता २, इयत्ता ३, इयत्ता ४, इयत्ता ५ (टीआय-६एएल-४व्ही), इयत्ता ७, इयत्ता ९, इयत्ता ११, इयत्ता १२, इत्यादी. |
मानक | ASTM B348 |
बाह्य व्यास | १-८५० मिमी |
लांबी | २००० मिमी |
रंग | नैसर्गिक |
पृष्ठभाग उपचार | पॉलिशिंग, लोणचे बनवणे |
वैशिष्ट्ये | अतिशय हलके, उच्च शक्तीचे, कमी घनतेचे, उच्च/कमी तापमानाला प्रतिरोधक, गंजरोधक आणि आम्ल/आम्लारींशी अक्रियाशील. |
अर्ज | उष्णता विनिमयक, संघनित्र, पेट्रोलियम, धातुशास्त्र, रसायन, औषधनिर्माण, सागरी अभियांत्रिकी |
वर्गीकरण
१. रचनेनुसार:
औद्योगिक शुद्ध टायटॅनियम इंगॉट: शुद्धता सामान्यतः ९९.८% पेक्षा जास्त असते. टायटॅनियम मिश्रधातू तयार करण्यासाठी कच्चा माल म्हणून वापरले जाते.
टायटॅनियम मिश्रधातूचा लगदा: औद्योगिक शुद्ध टायटॅनियममध्ये इतर धातूंचे घटक मिसळून तयार केलेला पदार्थ. मिश्रधातू घटकांच्या आधारावर याचे वर्गीकरण केले जाते:
अल्फा (α) प्रकार टायटॅनियम मिश्रधातूचा लगदा
बीटा (β) प्रकार टायटॅनियम मिश्रधातूचा लगदा
अल्फा-बीटा (α+β) प्रकारचा टायटॅनियम मिश्रधातूचा लगदा
वैद्यकीय टायटॅनियम मिश्रधातूचा लगदा: उच्च-शुद्धतेच्या औद्योगिक शुद्ध टायटॅनियम आणि वैद्यकीय-दर्जाच्या मिश्रधातू घटकांचा वापर करून निर्मित. विशेषतः वैद्यकीय उपकरणे आणि रोपण (इम्प्लांट्स) तयार करण्यासाठी डिझाइन केलेले.
२. विनिर्देशानुसार: यात चौकोनी इंगॉट, गोल इंगॉट, स्लॅब इंगॉट इत्यादींचा समावेश आहे. विविध प्रक्रिया आणि वापराच्या गरजा वेगवेगळ्या वैशिष्ट्यांनुसार पूर्ण केल्या जातात.
भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्म
भौतिक गुणधर्म:
घनता: अंदाजे ४.५ ग्रॅम/सेमी³. स्टील, तांबे आणि ॲल्युमिनियमपेक्षा हलके, उच्च सामर्थ्य आणि कमी घनता ही त्याची वैशिष्ट्ये आहेत.
तन्यता शक्ती: ६८६-११७६ एमपीए पर्यंत पोहोचू शकते.
वितळणबिंदू: उच्च, अंदाजे १६६०°से.
औष्णिक वाहकता: कमी, स्टीलच्या सुमारे १/५ पट आणि ॲल्युमिनियमच्या १/१० पट.
औष्णिक प्रसरण गुणांक: कमी, स्टीलच्या अंदाजे निम्मा.
क्रायोजेनिक कार्यक्षमता: उत्कृष्ट, द्रव नायट्रोजनच्या तापमानातही चांगली लवचिकता टिकवून ठेवते.
रासायनिक गुणधर्म:
सामान्य तापमानाला चांगली स्थिरता दर्शवते आणि वातावरणातील O₂, N₂, इत्यादींशी अभिक्रिया होण्यास प्रतिकार करते.
उच्च तापमानावर O₂, N₂, H₂ सारख्या वायूंसोबत अभिक्रिया होते.
ऑक्सिडीकारक, उदासीन आणि सौम्य क्षपणकारक आम्लांमध्ये तुलनेने स्थिर.
हायड्रोफ्लोरिक आम्ल (HF) सारख्या तीव्र क्षपणकारी आम्लांमध्ये वेगाने विरघळते.
उच्च तापमानात, ते ऑक्सिजन, नायट्रोजन, कार्बन आणि हायड्रोजन यांसारख्या मूलद्रव्यांप्रति तीव्र आकर्षण दाखवते.
उत्पादन प्रक्रिया
१. कच्च्या मालाची तयारी:
मुख्य कच्चा माल स्पंज टायटॅनियम आहे, ज्याची शुद्धता साधारणपणे ९९% पेक्षा जास्त असणे आवश्यक असते.
संरचना समायोजित करण्यासाठी आणि सूक्ष्मसंरचना सुधारण्यासाठी मास्टर मिश्रधातू (उदा., Ti-V, Ti-Al-Mg, Ti-Mo-Cr) मिसळले जातात.
२. वितळणे:
प्राथमिक औद्योगिक पद्धती:
व्हॅक्यूम कन्झ्युमेबल इलेक्ट्रोड (VCE) वितळवणे: स्पंज टायटॅनियम आणि रिव्हर्ट यांना दाबून, वाळवून, टायटॅनियम शीट आणि ग्रॅफाइट क्रुसिबलच्या साहाय्याने इलेक्ट्रोडचा आकार दिला जातो. त्यानंतर हा इलेक्ट्रोड व्हॅक्यूम कन्झ्युमेबल फर्नेसमध्ये वितळवला जातो, ज्यामध्ये इंगॉटच्या साच्यात अंतिम ओतण्यापूर्वी अनेकदा वितळवण्याच्या प्रक्रिया केल्या जातात.
कोल्ड हर्थ मेल्टिंग: कच्चा माल पाण्याने थंड केलेल्या तांब्याच्या हर्थमध्ये उच्च-तापमानाच्या उष्णता स्रोतांचा (इलेक्ट्रॉन बीम किंवा प्लाझ्मा आर्क) वापर करून वितळवला जातो. वितळलेले मिश्रण हर्थ/क्रुसिबलमध्ये घट्ट होते. ही प्रक्रिया कठीण अल्फा फेज आणि उच्च-घनतेचे कण प्रभावीपणे काढून टाकते, ज्यामुळे एरोस्पेस-ग्रेड "स्वच्छ" टायटॅनियम तयार करण्यासाठी ही एक पसंतीची पद्धत ठरते.
३. परिष्करण:
अशुद्धतेचे प्रमाण आणखी कमी करण्यासाठी, मिश्रधातूची एकजिनसीपणा सुधारण्यासाठी आणि पदार्थांचे एकूण गुणधर्म वाढवण्यासाठी, टायटॅनियम मिश्रधातूंचे अनेकदा शुद्धीकरण केले जाते.
प्राथमिक शुद्धीकरण पद्धती: इलेक्ट्रॉन बीम कोल्ड हार्थ रिफायनिंग (EBCHR), व्हॅक्यूम आर्क रिमेल्टिंग (VAR).
अर्ज
एरोस्पेस: सर्वाधिक वापरल्या जाणाऱ्या धातूंच्या सामग्रीपैकी एक.
विमानाची रचना: पंख, धड आणि लँडिंग गिअर यांसारखे महत्त्वाचे घटक वजन कमी करण्यासाठी आणि इंधन कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी त्यांच्या कमी घनतेचा आणि उच्च मजबुतीचा उपयोग करतात.
एअरो-इंजिन: कंप्रेसर ब्लेड, डिस्क आणि केसिंग यांसारखे घटक, जे उच्च फिरण्याचा वेग आणि वाढलेले तापमान सहन करण्यास सक्षम असतात.
वैद्यकीय उपकरणे: उत्कृष्ट जैवसुसंगतता आणि क्षरण-प्रतिरोधकतेमुळे मौल्यवान. कृत्रिम नितंब सांधे, कृत्रिम हृदय झडपा, दंत रोपण इत्यादींमध्ये वापरले जाते. त्याचे अनुकूल यांत्रिक गुणधर्म आणि जैवसुसंगतता व्यापक बाजारपेठेची शक्यता सुनिश्चित करतात.
रासायनिक उद्योग: उत्कृष्ट गंजरोधक क्षमतेमुळे रासायनिक प्रक्रिया उपकरणे, पाईप, व्हॉल्व्ह इत्यादींमध्ये याचा व्यापक वापर शक्य होतो. विविध आम्ल, अल्कली आणि क्षारांमुळे होणाऱ्या गंजण्यास प्रतिकार करते, ज्यामुळे उपकरणांचे सेवा आयुष्य वाढते, उत्पादन कार्यक्षमता आणि सुरक्षितता वाढते.
जहाजबांधणी: सागरी वातावरणातील गंजरोधक क्षमतेमुळे ते जहाजाच्या सांगाड्याची रचना, सागरी पाणी हाताळणी प्रणाली, प्रोपेलर इत्यादींसाठी उपयुक्त ठरते, ज्यामुळे जहाजाचा टिकाऊपणा आणि विश्वसनीयता सुधारते व देखभालीचा खर्च कमी होतो.
ऑटोमोटिव्ह उत्पादन: इंजिनचे घटक, सस्पेंशन सिस्टीम आणि बॉडीच्या संरचनात्मक भागांसाठी वापरले जाते, जिथे उच्च मजबुती आणि टिकाऊपणा अत्यावश्यक असतो. यामुळे वजन कमी होण्यास, इंधन कार्यक्षमता सुधारण्यास, वाहनाची कामगिरी वाढण्यास आणि घटकांची विश्वसनीयता व दीर्घायुष्य वाढण्यास मदत होते.