1. اعلی - دباؤ استحکام کا اندرونی طریقہ کار
کرسٹل ڈھانچے کا فائدہ: تجارتی طور پر خالص ٹائٹینیم اور زیادہ تر ٹائٹینیم مرکب میں کمرے کے درجہ حرارت پر ہیکساگونل قریب - پیکڈ (HCP) کرسٹل ڈھانچہ ہوتا ہے۔ اعلی ہائیڈروسٹاٹک دباؤ کے تحت ، یہ گھنے کرسٹل ڈھانچہ مرحلے کی منتقلی یا جالی کے خاتمے کا شکار نہیں ہے۔ کچھ دھاتوں کے برعکس جو ہائی پریشر کے تحت ٹوٹنے والے مرحلے کی منتقلی سے گزرتے ہیں ، ٹائٹینیم کی جالی صرف یکساں لچکدار کمپریشن پیدا کرتی ہے ، بغیر ناہموار تناؤ کی وجہ سے سندچیوتی ضرب یا شگاف کی ابتدا کو دلانے کے۔
کم کمپریسیبلٹی: ٹائٹینیم میں کم کمپریسیبلٹی گتانک (تقریبا 110-120 جی پی اے کا بلک ماڈیولس) ہے۔ گہری - سمندری ماحول میں (دباؤ میں گہرائی کے ~ 0.1 MPa فی میٹر فی میٹر تک بڑھتا ہے ؛ جیسے ، 10،000 میٹر کی گہرائی ~ 1،000 MPa دباؤ سے مساوی ہے) ، ٹائٹینیم مواد کا حجم سکڑنا کم سے کم ہے۔ یہ کم اخترتی کی خصوصیت اس بات کو یقینی بناتی ہے کہ مادے کی داخلی تناؤ کی تقسیم یکساں رہتی ہے ، جو پلاسٹک کی ضرورت سے زیادہ خرابی کی وجہ سے مکینیکل املاک کے انحطاط سے گریز کرتی ہے۔
بقایا سنکنرن مزاحمت: گہری - سمندری پانی میں کلورائد آئنوں ، تحلیل آکسیجن ، اور سلفیٹ آئنوں کی اعلی تعداد ہوتی ہے ، جو زیادہ تر دھاتوں کے لئے شدید سنکنرن کا سبب بن سکتی ہے۔ ٹائٹینیم اپنی سطح پر ایک گھنے ، خود - شفا بخش آکسائڈ فلم (TIO₂) تشکیل دیتا ہے ، جو سمندری پانی اور سنکنرن آئنوں کے لئے ناقابل تسخیر ہے۔ اس سے ہائیڈروجن امبرٹ لیمنٹ ، تناؤ سنکنرن کریکنگ (ایس سی سی) ، اور پوٹنگ سنکنرن - مسائل کو روکتا ہے جو اکثر گہری - سمندری ماحول میں دھاتوں کی اچانک میکانکی ناکامی کا باعث بنتے ہیں۔ سنکنرن کے بغیر - حوصلہ افزائی نقصان ، ٹائٹینیم کی موروثی مکینیکل خصوصیات کو مستحکم برقرار رکھا جاسکتا ہے۔
2. ہائی پریشر کے تحت مکینیکل خصوصیات کا تغیر قانون
طاقت: اعلی ہائیڈروسٹیٹک دباؤ مادے کی داخلی سندچیوتی تحریک کے لئے "مجبوری عنصر" کے طور پر کام کرتا ہے۔ تجارتی طور پر خالص ٹائٹینیم (جیسے ، گریڈ 2) کے لئے ، محیطی دباؤ کے مقابلے میں الٹرا - ہائی پریشر (1،000 ایم پی اے) کے تحت تناؤ کی طاقت اور پیداوار کی طاقت میں تھوڑا سا (5 ٪ –15 ٪) میں تھوڑا سا اضافہ ہوتا ہے۔ اعلی - طاقت ٹائٹینیم مرکب (جیسے ، ti - 6AL-4V) کے لئے ، طاقت میں اضافہ زیادہ واضح ہے (10 ٪ –20 ٪) ، کیونکہ دباؤ مصر کے میٹرکس میں سندچیوتیوں کی پرچی کو مزید روکتا ہے۔ یہ طاقت میں اضافہ الٹ ہے۔ جب دباؤ جاری ہوتا ہے تو ، مواد مستقل نقصان کے بغیر اپنی اصل طاقت کی سطح پر واپس آجاتا ہے۔
سختی اور استحکام: کچھ دھاتوں کے برخلاف جو ہائی پریشر کے تحت ٹوٹنے والے ہوجاتے ہیں ، ٹائٹینیم مادے گہری - سمندری ماحول میں اچھی سختی کو برقرار رکھتے ہیں۔ اعلی ہائیڈروسٹیٹک دباؤ انٹرگرینولر فریکچر کے رجحان کو کم کرتا ہے اور مادے کی یکساں پلاسٹک کی خرابی کو فروغ دیتا ہے۔ مثال کے طور پر ، گریڈ 2 ٹائٹینیم کے وقفے پر لمبائی صرف 1،000 ایم پی اے دباؤ کے تحت 2 ٪ –3 ٪ کم ہوتی ہے ، جو اسٹیل مواد سے کہیں کم ہے (جس میں اسی دباؤ کے تحت لمبائی میں 10 ٪ –20 ٪ کمی واقع ہوسکتی ہے)۔ اس سے یہ یقینی بنتا ہے کہ ٹائٹینیم کے اجزاء بغیر کسی ٹوٹنے والے فریکچر کے اچانک اثرات کے بوجھ (جیسے سمندری فرش پتھروں کے ساتھ آبدوز تصادم) کا مقابلہ کرسکتے ہیں۔
تھکاوٹ مزاحمت: گہری - سمندری سامان لمبے لمبے - اصطلاح چکر بوجھ (جیسے ، لہر کمپن ، آلات کا آپریشن) کے تابع ہے۔ ٹائٹینیم مواد کو اعلی دباؤ کے تحت بہترین تھکاوٹ کی مزاحمت ہوتی ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ اعلی - دباؤ کا ماحول ٹائٹینیم میں مائکرو کریکس کے پھیلاؤ کی شرح کو کم کرتا ہے ، جس سے کریک توسیع کو قبل از وقت ناکامی کا باعث بنتا ہے۔
3. استحکام اور عملی اطلاق کی ضروریات کو متاثر کرنے والے کلیدی عوامل
درجہ حرارت - دباؤ جوڑے کا اثر: گہری - سمندری ماحول میں اکثر ہائی پریشر کے علاوہ کم درجہ حرارت (0 ڈگری کے قریب) بھی شامل ہوتا ہے۔ کم درجہ حرارت اور اعلی دباؤ کے امتزاج سے ٹائٹینیم کی طاقت میں قدرے اضافہ ہوگا ، لیکن اس کی توثیق اعتدال سے کم ہوجائے گی۔ مثال کے طور پر ، 0 ڈگری پر گریڈ 2 ٹائٹینیم اور 1،000 ایم پی اے میں پیداوار کی طاقت ہوتی ہے جو کمرے کے درجہ حرارت اور ماحولیاتی دباؤ کے مقابلے میں 20 ٪ زیادہ ہوتی ہے ، اور لمبائی میں ~ 5 ٪ کمی ہوتی ہے۔ لہذا ، الٹرا - گہری - سمندر (6،000 میٹر سے زیادہ) ایپلی کیشنز میں ، بہتر کم - درجہ حرارت کی سختی (مثال کے طور پر ، TI-6AL-4V ELI ، اضافی کم انٹراسٹیشل) کے ساتھ ٹائٹینیم مرکب کا انتخاب کرنا ضروری ہے۔
اناج کے سائز کا کنٹرول: ٹھیک - دانے دار ٹائٹینیم مواد میں موٹے - دانے داروں کے مقابلے میں بہتر اعلی - دباؤ استحکام ہے۔ ٹھیک اناج اعلی دباؤ کی وجہ سے تناؤ کی حراستی کو منتشر کرسکتے ہیں ، جس سے مادی کی سختی اور تھکاوٹ کی مزاحمت میں مزید بہتری آسکتی ہے۔ لہذا ، گہری - سی ٹائٹینیم اجزاء عام طور پر ایک عمدہ - دانے دار ڈھانچہ (اناج کا سائز 5-10 μm) حاصل کرنے کے ل hot گرم رولنگ اور اینیلنگ جیسے عمل کے ذریعہ تیار کیے جاتے ہیں۔
4. عملی درخواست کے معاملات
گہری - سمندری آبشار: "محدود عنصر" سبمرسبل کے ہل ڈھانچے ، جو 11،000 میٹر تک غوطہ لگاسکتے ہیں ، TI - 6AL-4V مصر کا استعمال کرتے ہیں۔ اس کی مکینیکل خصوصیات ~ 1،100 MPa کے انتہائی اعلی دباؤ کے تحت مستحکم رہتی ہیں ، جس سے سبمرسبل کی ساختی سالمیت کو یقینی بنایا جاتا ہے۔
سمندری فرش کا تیل اور گیس پائپ لائنیں: خام تیل اور قدرتی گیس کی نقل و حمل کے لئے ٹائٹینیم کھوٹ پائپ لائنز گہری - سمندری تیل اور گیس کے کھیتوں (گہرائی> 3،000 میٹر) میں استعمال کی جاتی ہیں۔ وہ 20 سال سے زیادہ کی خدمت زندگی کے ساتھ ، ہائی پریشر اور سمندری پانی کے سنکنرن دونوں کے خلاف مزاحمت کرسکتے ہیں۔
آخر میں ، ٹائٹینیم مادوں میں گہری - سی ہائی - دباؤ کے ماحول کے تحت بہترین مکینیکل پراپرٹی استحکام ہوتا ہے ، جو ان کے مستحکم کرسٹل ڈھانچے ، کم کمپریسیبلٹی ، اور مضبوط سنکنرن مزاحمت سے منسوب ہے۔ معقول مادی انتخاب اور عمل پر قابو پانے کے ساتھ ، وہ الٹرا - گہری - سی انجینئرنگ ایپلی کیشنز کی ضروریات کو پوری طرح پورا کرسکتے ہیں۔
