1. ٹائٹینیم مرکب کی تھکاوٹ کی طاقت
ٹائٹینیم کھوٹ تھکاوٹ کی طاقت کی کلیدی خصوصیات
annealed ti - 6al-4V (سب سے زیادہ ہر جگہ ٹائٹینیم مصر) کے لئے ، کمرے کے درجہ حرارت کی تھکاوٹ کی طاقت (10⁷ سائیکلوں پر ، r=-1 ، جہاں R کم سے کم تناؤ کا تناسب زیادہ سے زیادہ تناؤ کا تناسب ہے)300–400 MPa، کچھ حرارت - کے ساتھ علاج شدہ مختلف حالتوں کے ساتھ 450–500 MPa تک پہنچ جاتی ہے۔ یہ اسی ٹیسٹ شرائط کے تحت 304 سٹینلیس سٹیل (≈170 MPa) اور 6061- T6 ایلومینیم (≈90 MPa) کے مقابلے میں نمایاں طور پر زیادہ ہے ، جس سے ہائی سائیکل تھکاوٹ (HCF) ایپلی کیشنز کے لئے TI-6AL-4V مثالی ہے۔
اعلی - طاقت ٹائٹینیم مرکب (جیسے ، ti - 6AL-2SN-4ZR-2MO ، TI-5AL-2.5SN) کے لئے ، تھکاوٹ کی طاقت ان کے مائیکروڈٹیشن اور عمر رسیدہ (STA) میں 500 MPa سے تجاوز کر سکتی ہے ، کیونکہ ٹھیک ہے۔
دوہری - فیز ( +) مرکب (جیسے ، ti-6al-4V): ان کا متوازن / مائکرو اسٹرکچر زیادہ سے زیادہ تھکاوٹ کے خلاف مزاحمت فراہم کرتا ہے۔ - مرحلہ طاقت اور کریک پروپیگنڈہ مزاحمت میں اہم کردار ادا کرتا ہے ، جبکہ - مرحلہ ڈکچریٹی کو بڑھاتا ہے اور کریک شروعات کو روکتا ہے۔ - عمر یا ضرورت سے زیادہ سردی سے کام کرنے سے ، تاہم ، اس سے زیادہ کاارسن - مرحلے کے ذرات یا بقایا دباؤ کو متعارف کراسکتے ہیں ، جس سے تھکاوٹ کی طاقت کو 10–20 ٪ تک کم کیا جاسکتا ہے۔
مرکب (جیسے ، ti-5al-2.5Sn): ان مرکب میں ایل سی ایف لائف (Δσ/2=500} MPa پر) 10⁴ سائیکلوں سے تجاوز کرنے کے ساتھ ، ان کے مستحکم HCP - فیز مائکرو اسٹرکچر کی وجہ سے عمدہ کم - سائیکل تھکاوٹ (LCF) کی کارکردگی ہے۔ وہ کم - درجہ حرارت ایرو اسپیس اجزاء میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔
مرکب (جیسے ، TI-10V-2FE-3AL): مکمل طور پر بی سی سی - مرحلے کے ڈھانچے کے ساتھ ، یہ مرکب اعلی تھکاوٹ کی شگاف کی نشوونما کی پیش کش کرتے ہیں (DA/DN ≈ 10⁻⁸ m/سائیکل at ΔK= 20 MPA · M¹/²) اور متحرک ، اعلی {3 {3} load لوڈ کی حالتوں کے تحت اجزاء کے لئے موزوں ہیں۔
سنکنرن ماحولیات کی تھکاوٹ (سی اے ایف): سمندری پانی یا کلورائد - میں میڈیا پر مشتمل ، ٹائٹینیم مرکب اسٹیل یا ایلومینیم سے کہیں زیادہ بہتر تھکاوٹ کی کارکردگی کو برقرار رکھتے ہیں ، کیونکہ ان کی غیر فعال آکسائڈ فلم سنکنرن {- حوصلہ افزائی کریک ابتدا کو روکتی ہے۔ سمندری پانی میں TI-6AL-4V کی تھکاوٹ کی طاقت صرف 5-10 ٪ (10⁷ سائیکلوں پر ≈350 MPa تک) کم ہوتی ہے ، جبکہ 304 سٹینلیس سٹیل کو سنکنرن کی وجہ سے 50 ٪ کمی کا سامنا کرنا پڑتا ہے۔
سطح کی حالت کی حساسیت: سطح کے نقائص (جیسے ، مشینی نشانات ، مائکرو کریکس) اور ہائیڈروجن آلودگی تھکاوٹ کی ناکامی میں اہم محرکات ہیں۔ شاٹ پییننگ یا انوڈائزنگ تھکاوٹ کی طاقت کو 20-30 ٪ تک کمپریسیو بقایا دباؤ متعارف کروا کر اور سطح کی گزرنے میں اضافہ کرکے 20-30 فیصد تک بہتر بناسکتی ہے۔ اس کے برعکس ، ہائیڈروجن امبرٹیلمنٹ کم درجہ حرارت پر انٹرگرینولر شگاف کی نشوونما کو فروغ دے کر تھکاوٹ کی زندگی کو 50 ٪ تک کم کرسکتی ہے۔
کریوجینک درجہ حرارت (جیسے ، -196 ڈگری) میں ، TI-6AL-4V کی تھکاوٹ کی طاقت میں اضافہ ہوتا ہے450–500 MPaایٹم بانڈنگ اور کم نقل مکانی کی نقل و حرکت کی وجہ سے ، تھکاوٹ کے رویے میں بغیر کسی ڈکٹائل - سے - trow trans
بلند درجہ حرارت (300 ڈگری تک) پر ، اس کی تھکاوٹ کی طاقت 250 ایم پی اے (10⁷ سائیکل) سے اوپر رہتی ہے ، لیکن 400 ڈگری سے زیادہ ، آکسیکرن اور اناج کی حد نرمی سے تیزی سے کمی واقع ہوتی ہے (کمرے کا 30-40 ٪ {6} 6} 500 ڈگری پر درجہ حرارت کی تھکاوٹ کی طاقت)۔
2. ٹائٹینیم مرکب کی رینگنے والی خصوصیات
ٹائٹینیم کھوٹ کریپ کی کارکردگی کی کلیدی خصوصیات
+ مرکب (جیسے ، ti-6al-4V): ان کا زیادہ سے زیادہ لمبا - اصطلاح کریپ سروس کا درجہ حرارت ہے300–350 ڈگری. 300 ڈگری اور 200 ایم پی اے تناؤ پر ، مستحکم - ریاست کے کریپ ریٹ 10⁻⁸ s⁻ سے کم یا اس کے برابر ہے ، اور سبسونک ہوائی جہاز میں ہوائی جہاز کے انجن کمپریسر بلیڈوں اور ساختی اجزاء کے لئے 10،000 گھنٹوں کی نمائش - کافی ہے۔ 400 ڈگری سے اوپر ، رینگنا کی شرح - مرحلے کی کڑھائی اور اناج کی حد سلائڈنگ کی وجہ سے (450 ڈگری /200 MPa پر 10⁻⁶ S⁻⁻ سے زیادہ) تیز ہوتی ہے۔
مرکب: ان مرکبوں میں ٹائٹینیم مرکب کے درمیان سب سے زیادہ کریپ مزاحمت ہے ، جس میں لمبے {{0} term ٹرم سروس کا درجہ حرارت ہے400–500 ڈگری. مثال کے طور پر ، TI - 6al {- 2SN-4ZR-2MO 450 ڈگری اور 250 MPa میں 5 × 10⁻⁹ s⁻ سے کم یا اس کے برابر مستحکم ریاست کی رینگنے کی شرح ہے اور یہ 100،000 گھنٹوں سے زیادہ ہے جس سے یہ اعلی درجہ حرارت ایرو اسپیس کے لئے موزوں ہے۔
مرکب: ان کی رینگنا مزاحمت اور + مرکب سے کم ہے ، زیادہ سے زیادہ خدمت درجہ حرارت 300–350 ڈگری کے ساتھ ، کیونکہ بی سی سی - مرحلے میں زیادہ جوہری نقل و حرکت ہوتی ہے اور اس میں لمبے - اصطلاح کے تناؤ کے تحت رینگنے کی خرابی ہوتی ہے۔
کم درجہ حرارت پر (<400°C) and high stresses, creep is dominated by سندچیوتی چڑھنے اور گلائڈ- مرحلے میں ، - مرحلے کے ساتھ ، جس میں سندچیوتی تحریک میں رکاوٹ کے طور پر کام ہوتا ہے (دوہری- مرحلے کے مرکب میں کریپ مزاحمت کو بڑھانا)۔
At high temperatures (>450 ڈگری) ،اناج کی حد سلائڈنگ اور بازی رینگناغالب بن گیا۔ عمدہ ، یکساں طور پر تقسیم شدہ اناج اور ٹھوس - حل- کو مضبوط کرنے والے عناصر (ال ، ایس این ، زیڈ آر) کے ساتھ الیاز اناج کی حد سلائڈنگ کو مؤثر طریقے سے مزاحمت کرتے ہیں ، لہذا ان کی اعلی اعلی {- درجہ حرارت کریپ کی کارکردگی۔
حرارت کا علاج ایک اہم کردار ادا کرتا ہے: حل علاج کے بعد + مرکب کے لئے عمر رسیدہ (ایس ٹی اے) - میٹرکس میں ٹھیک - مرحلے کے ذرات کو ٹھیک کرتا ہے ، جو سنددار ریاست کے مقابلے میں سندچیوتیوں کو پن اور کریپ کی شرحوں کو 50-70 فیصد تک کم کرتا ہے۔
آکسائڈائزنگ ماحول میں ، ٹائٹینیم مرکب (خاص طور پر اعلی AL مواد والے) پر ایک گھنے tio₂ - alaoo₃ غیر فعال فلم کی تشکیل آکسیجن کے بازی کو روکتی ہے اور کریپ کو کم کرنے کو کم کرتی ہے۔ تاہم ، 550 ڈگری سے زیادہ درجہ حرارت پر ، آکسائڈ فلم غیر محفوظ ہوجاتی ہے ، جس سے آکسیجن میٹرکس میں گھسنے اور ایک آسانی سے "الفا کیس" کی تشکیل کی اجازت دیتا ہے ، جو رینگنے والے فریکچر کو تیز کرتا ہے۔
ماحولیات پر مشتمل ہائیڈروجن {{0} in میں ، ہائیڈروجن جذب نقل مکانی کی نقل و حرکت اور انٹرگرینولر کریکنگ کو فروغ دے کر رینگنے کی شرح میں اضافہ کرتا ہے ، اور اس طرح کے ماحول میں ٹائٹینیم مرکب کی رینگنے والی خدمت کی زندگی کو 20-30 فیصد تک محدود کرتا ہے۔
