1. ti - 6al - 4V چھڑی مختلف مائکرو اسٹرکچرل حالات میں فراہم کی جاتی ہے (جیسے ، مل - anneled ، بیٹا-اینیلڈ ، حل علاج اور عمر کے)۔ ان حالات میں "الفا بیٹا" مائکرو اسٹرکچر کس طرح مختلف ہے ، اور اس سے راڈ کی مکینیکل خصوصیات جیسے تھکاوٹ کی طاقت اور فریکچر سختی کا براہ راست اثر کیسے پڑتا ہے؟
TI-6AL-4V کی خصوصیات کو اس کے مائکرو اسٹرکچر کے ذریعہ گہرا تعبیر کیا جاتا ہے ، جو تھرمو میکانیکل پروسیسنگ اور حرارت کے علاج کے ذریعے کنٹرول کیا جاتا ہے۔ چھڑی کے فارم عنصر کا مطلب ہے کہ اس میں مخصوص رولنگ یا فورجنگ کے عمل سے گزرتا ہے جو ابتدائی اناج کا ڈھانچہ طے کرتا ہے۔
مل - anneled (MA): چھڑی کے لئے یہ سب سے عام حالت ہے۔ مادے کو بیٹا ٹرانسس درجہ حرارت (~ 995 ڈگری) کے اوپر (گرم رولڈ یا جعلی) کام کیا جاتا ہے اور پھر الفا - بیٹا فیلڈ میں ختم کیا جاتا ہے ، اس کے بعد انیلنگ ٹریٹمنٹ ہوتا ہے۔
مائکرو اسٹرکچر: تبدیل شدہ بیٹا میٹرکس میں ایکوئیکسڈ (گلوبلولر) پرائمری الفا () دانے پر مشتمل ہے۔ بیٹا میٹرکس میں ثانوی الفا کے عمدہ پلیٹلیٹ ہوتے ہیں۔
مکینیکل اثر: یہ ڈھانچہ طاقت ، استحکام ، اور اچھی تھکاوٹ کے شگاف کی شروعات کے خلاف مزاحمت کا ایک بہترین توازن پیش کرتا ہے۔ مساوی اناج تمام سمتوں (آئسوٹروپک) میں مستقل خصوصیات فراہم کرتا ہے۔ یہ زیادہ تر عام ایپلی کیشنز کے لئے ترجیحی حالت ہے جس میں جامد اور متحرک طاقت کے امتزاج کی ضرورت ہوتی ہے۔
بیٹا - anneled (یا تبدیل شدہ بیٹا): چھڑی حل ہے - بیٹا ٹرانسس کے اوپر علاج کیا جاتا ہے اور پھر آہستہ آہستہ ٹھنڈا ہوتا ہے۔
مائکرو اسٹرکچر: بیٹا اناج کی حدود میں الفا پلیٹلیٹس کی لیملر یا "باسکٹوی" ڈھانچے کی خصوصیت ہے۔
مکینیکل اثر: یہ ڈھانچہ بلند درجہ حرارت پر اعلی فریکچر سختی اور رینگنے والی مزاحمت فراہم کرتا ہے ، کیونکہ الفا پلیٹلیٹس کا سخت راستہ مؤثر طریقے سے شگاف کی تشہیر کو روکتا ہے۔ تاہم ، اس میں کم استحکام اور تھکاوٹ کی طاقت کم ہے کیونکہ موٹے لیملی تھکاوٹ کی دراڑوں کے لئے ابتدائی مقامات کے طور پر کام کرسکتے ہیں۔
حل علاج شدہ اور عمر رسیدہ (ایس ٹی اے): چھڑی کو بیٹا ٹرانسس کے بالکل نیچے درجہ حرارت پر گرم کیا جاتا ہے ، میٹاسٹیبل بیٹا مرحلے کو برقرار رکھنے کے لئے تیزی سے بجھایا جاتا ہے ، اور پھر عمر رسیدہ ، الفا کے ذرات کو منتشر کرنے کے لئے عمر رسیدہ ہوتا ہے۔
مائکرو اسٹرکچر: پہلے بیٹا اناج کے اندر ایک عمدہ - اسکیل ، اکیلیولر الفا ڈھانچہ۔
مکینیکل اثر: یہ عمل اعلی طاقت کی سطح کو حاصل کرتا ہے (حتمی تناؤ کی طاقت 1170 MPa سے تجاوز کر سکتی ہے)۔ تاہم ، یہ کم پختگی اور فریکچر سختی کی قیمت پر آتا ہے۔ یہ ان اجزاء کے لئے استعمال ہوتا ہے جہاں زیادہ سے زیادہ جامد طاقت بنیادی ڈیزائن ڈرائیور ہوتا ہے۔
انتخاب کی رہنما خطوط: گھومنے والے ہوائی جہاز کے جزو کے ل a ، ایک مل - anneled چھڑی اس کی اعلی تھکاوٹ کی طاقت کے لئے متعین کی جائے گی۔ ایک اعلی - درجہ حرارت کے انجن ماؤنٹ کے لئے نقصان کی رواداری کی ضرورت ہوتی ہے ، ایک بیٹا - anneled چھڑی کو اس کی سختی کے لئے منتخب کیا جاسکتا ہے۔
2. جب طبی امپلانٹس (جیسے ، فیمورل اسٹیم مشین بنانے کے لئے) کے لئے TI-6AL-4V چھڑی سورسنگ کرتے ہیں تو ، "ELI" (اضافی کم بیچوالا) گریڈ لازمی کیوں ہے ، اور کون سے مخصوص انٹراسٹل عناصر کو کنٹرول کیا جاتا ہے ، اور کس سطح پر؟
"ELI" گریڈ مستقل طبی امپلانٹس کے لئے غیر - بات چیت کے قابل ہے کیونکہ اس کے براہ راست اثر - vivo وشوسنییتا اور بائیوکمپیٹیبلٹی میں لمبے - اصطلاح پر ہے۔ ایک امپلانٹ کی خدمت زندگی کو کئی دہائیوں میں مسلسل چکرو لوڈنگ کے تحت ماپا جاتا ہے ، جس میں سپریم فریکچر مزاحمت کا مطالبہ کیا جاتا ہے۔
بیچوالا عناصر کو کنٹرول کیا گیا: کلیدی عناصر آکسیجن (O) ، نائٹروجن (این) ، کاربن (سی) ، اور ہائیڈروجن (ایچ) ہیں۔ یہ چھوٹے ایٹم ہیں جو ٹائٹینیم کرسٹل جعلی کے بیچوالا مقامات پر فٹ ہیں۔
وہ مسئلہ جس کی وجہ سے وہ ہیں: جب وہ ٹھوس حل کو مضبوط بنانے کے ذریعہ طاقت میں اضافہ کرتے ہیں تو ، وہ بازی اور فریکچر سختی کو تیزی سے کم کرتے ہیں۔ معیاری گریڈ 5 سے بنی ایک امپلانٹ زیادہ آسانی سے ٹوٹنے والا ہوسکتا ہے اور اس میں لاکھوں بوجھ چکروں کے تحت شگاف کی شروعات اور تبلیغ کے ل high زیادہ اضافہ ہوتا ہے جو چلنے سے تجربہ کرتے ہیں۔
مخصوص ELI کی سطح (ایمپلانٹ گریڈ کے لئے فی ASTM F136):
آکسیجن (O): زیادہ سے زیادہ 0.13 ٪ (VS . 0.20 ٪ معیاری گریڈ 5 میں ASTM B348 میں)۔ یہ سب سے اہم کمی ہے۔
آئرن (فی): زیادہ سے زیادہ 0.25 ٪ (بمقابلہ . 0.30 ٪)۔
کاربن (سی): زیادہ سے زیادہ 0.08 ٪۔
نائٹروجن (این): زیادہ سے زیادہ 0.05 ٪۔
ہائیڈروجن (ایچ): زیادہ سے زیادہ 125 پی پی ایم (ہائیڈرائڈ امبرٹیلمنٹ کو روکنے کے لئے احتیاط سے کنٹرول کیا جاتا ہے)۔
نتیجہ: ELI گریڈ میں صرف ایک معمولی قربانی کے ساتھ بہتر ڈکٹیٹی (اعلی لمبائی) اور اعلی فریکچر سختی کی ضمانت دی گئی ہے۔ یہ ایک اہم حفاظت کا مارجن فراہم کرتا ہے ، اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ مائیکرو - کریک یا شمولیت سے مریض کے جسم کے اندر امپلانٹ کے تباہ کن ، ٹوٹنے والے فریکچر کا باعث بننے کا امکان کم ہی ہوتا ہے۔ بڑھتی ہوئی طہارت سے کسی بھی ممکنہ لمبے - اصطلاح کو حیاتیاتی ردعمل کو جاری کردہ دھات کے آئنوں کے لئے کم سے کم کیا جاتا ہے۔
3. مشینی TI-6AL-4V راڈ صحت سے متعلق اجزاء میں بدنام زمانہ چیلنج اور مہنگا ہے۔ وہ تین بنیادی مادی خصوصیات کیا ہیں جو اس کی ناقص مشینی میں معاون ہیں ، اور آلے کے انتخاب میں ایک کلیدی حکمت عملی کیا ہے اور اس کو کم کرنے کے لئے پیرامیٹرز کاٹنے میں ایک کیا ہے؟
Ti - 6al - 4V کی "چپچپا" کے طور پر ساکھ اور مشکل سے مشین مادے کی جسمانی اور مکینیکل خصوصیات کے امتزاج سے پیدا ہوتا ہے۔
تین بنیادی تعاون کرنے والی خصوصیات:
کم تھرمل چالکتا: ٹائٹینیم گرمی کا مظاہرہ کرتا ہے (اسٹیل سے تقریبا 1/7 ویں)۔ کاٹنے کے دوران پیدا ہونے والی حرارت ورک پیس یا چپس کے ذریعے جلدی سے ختم نہیں ہوسکتی ہے۔ اس کے بجائے ، یہ کاٹنے والے آلے کے کنارے پر توجہ مرکوز کرتا ہے ، جس کی وجہ سے انتہائی اعلی درجہ حرارت (000 1000 ڈگری +) ہوتا ہے جو ٹول کو تیزی سے کم کرتا ہے۔
اعلی کیمیائی رد عمل: ان بلند درجہ حرارت پر ، ٹائٹینیم آسانی سے اس کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتا ہے اور آلے کے مواد (جیسے کاربائڈ ٹولز میں کوبالٹ بائنڈر) کے ساتھ مصر دات کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتا ہے ، جس سے بازی لباس اور گیلنگ کا سبب بنتا ہے ، جس سے کنارے کی خرابی ہوتی ہے۔
بلند درجہ حرارت اور مضبوط کام پر اعلی طاقت - سختی: کھوٹ کاٹنے والے زون کے اعلی درجہ حرارت پر بھی اپنی طاقت کو برقرار رکھتا ہے۔ مزید برآں ، کاٹنے کا عمل خود ہی پلاسٹک طور پر خراب اور کام کرتا ہے - سطح کی پرت کو ٹول کے نیچے اور اس کے نیچے فوری طور پر سخت کرتا ہے ، جس سے بعد میں گزرنے کو اور بھی مشکل ہوجاتا ہے۔
تخفیف کی حکمت عملی:
ٹول کا انتخاب (کلیدی حکمت عملی): غیر کوٹڈ یا پی وی ڈی (جسمانی بخارات جمع) کوٹڈ مائکرو - اناج یا سب - مائکرو - اناج کاربائڈ ٹولز کا استعمال کریں۔ عمدہ اناج کا ڈھانچہ سختی اور سختی کا ایک بہترین توازن فراہم کرتا ہے۔ مثبت ریک زاویوں اور پالش بانسری والے تیز ٹولز کاٹنے کی قوتوں کو کم کرنے اور چپ ویلڈنگ کو روکنے کے لئے ضروری ہیں۔ پولی کرسٹل لائن ڈائمنڈ (پی سی ڈی) ٹولز اعلی - حجم کی تیاری کے لئے استعمال ہوتے ہیں۔
کاٹنے کے پیرامیٹرز (کلیدی حکمت عملی): گرمی کی پیداوار کو کنٹرول کرنے کے لئے کم سطح کی رفتار (SFM) کو ملازمت دیں ، اعتدال پسند فیڈ کی شرحوں کے ساتھ مل کر کام کے نیچے کٹ کو - پچھلے پاس سے سخت پرت بنا دیا گیا ہے۔ کٹ کی ایک اعلی گہرائی کو اکثر اس کے تیز ، لیکن نازک ، نوک کی بجائے ٹول کی مضبوط ، زیادہ پائیدار کاٹنے والے جیومیٹری کو مشغول کرنے کے لئے ترجیح دی جاتی ہے۔ اعلی - دباؤ کا استعمال کرتے ہوئے ، اعلی - حجم کولینٹ کاٹنے والے انٹرفیس پر خاص طور پر ہدایت کی گئی ہے کہ گرمی کی انخلاء اور چپ کو ہٹانے کے لئے غیر - بات چیت کی جاسکتی ہے۔
4. ایک اہم ایرو اسپیس ایپلی کیشن کے لئے ، ایک جزو TI-6AL-4V چھڑی سے تیار کیا جاتا ہے۔ مشینی کے بعد ، جزو کو گرمی کا علاج کرنا چاہئے۔ "حل علاج اور عمر بڑھنے" کے عمل کا بنیادی مقصد کیا ہے ، اور یہ پیداوار کی طاقت کو نمایاں طور پر بڑھانے کے لئے مائکرو اسٹرکچر کو کس طرح تبدیل کرتا ہے؟
حل علاج اور عمر رسیدہ عمل (ایس ٹی اے) کا عمل ایک بارش کو سخت کرنے والا گرمی کا علاج ہے جو TI-6AL-4V مصر سے اعلی ترین طاقت کو غیر مقفل کرنے کے لئے ڈیزائن کیا گیا ہے۔
عمل اور مائکرو اسٹرکچرل تبدیلی:
حل کا علاج: جزو کو درجہ حرارت پر عام طور پر 955 ڈگری اور 970 ڈگری (بیٹا ٹرانسس کے بالکل نیچے) کے درمیان گرم کیا جاتا ہے ، جس میں الیئنگ عناصر کو ٹھوس حل میں جانے کی اجازت دی جاتی ہے ، اور پھر تیزی سے بجھایا جاتا ہے (عام طور پر پانی یا پولیمر میں)۔
مائکرو اسٹرکچرل نتیجہ: یہ عمل اعلی - درجہ حرارت ، کمرے کے درجہ حرارت پر سولیٹ - بھرپور میٹاسٹیبل بیٹا فیز کو برقرار رکھتا ہے۔ مائکرو اسٹرکچر سپر سٹریٹڈ ہے۔
عمر بڑھنے (بارش کی سختی): اس کے بعد بجھا ہوا حصہ کم درجہ حرارت پر دوبارہ گرم کیا جاتا ہے ، عام طور پر 480 ڈگری اور 595 ڈگری کے درمیان ، اور ہوا - ٹھنڈا ہونے سے پہلے کئی گھنٹوں تک رکھا جاتا ہے۔
مائکرو اسٹرکچرل نتیجہ: اس عمر بڑھنے والے درجہ حرارت پر ، سپر سٹریٹیٹ میٹاسٹیبل بیٹا مرحلہ غیر مستحکم ہے۔ یہ سڑ جاتا ہے ، بیٹا میٹرکس کے اندر ثانوی الفا () ذرات کے ٹھیک ، یکساں اور مربوط بازی کو تیز کرتا ہے۔
مضبوطی کا طریقہ کار: یہ ان گنت ، نانوسکل الفا پریپیٹیٹس سندچیوتیوں کی نقل و حرکت (کرسٹل جالی میں لائن نقائص) کی نقل و حرکت میں بے حد موثر رکاوٹوں کے طور پر کام کرتے ہیں۔ جب کوئی سندچیوتی بوجھ کے نیچے جالی کے ذریعے جانے کی کوشش کرتی ہے تو ، اسے ان سخت ذرات کے گرد کاٹنا یا جھکنا چاہئے ، جس میں توانائی کی بہت زیادہ مقدار میں اضافہ کی ضرورت ہوتی ہے۔ یہ براہ راست پیداوار اور تناؤ کی طاقت میں نمایاں اضافے کا ترجمہ کرتا ہے ، اکثر مل - anneled حالت کے مقابلے میں اکثر 20 ٪ یا اس سے زیادہ کی طرف سے۔
ایس ٹی اے عمل ایک ڈیزائنر کو 1100 MPa سے زیادہ پیداوار کی طاقت کے ساتھ TI-6AL-4V جزو کی وضاحت کرنے کی اجازت دیتا ہے ، جس سے یہ انتہائی دباؤ والے ایرو اسپیس ڈھانچے جیسے لینڈنگ گیئر کے اجزاء اور اہم ایئر فریم کی متعلقہ اشیاء کے ل suitable موزوں ہوتا ہے۔
5. براہ راست موازنہ میں ، جب ایک انجینئر ایک اعلی - طاقت سٹینلیس سٹیل (جیسے ، 17 - 4ph) کی چھڑی کو ایک ٹائی - 6AL-4V چھڑی پر ، اور اس کے برعکس کی وضاحت کرے گا؟ فی کلو گرام خام مال کی قیمت سے آگے فیصلہ کرنے کے تین اہم عوامل کیا ہیں؟
ان دو اعلی - strength طاقت کے مرکب کے درمیان انتخاب ایک کلاسک انجینئرنگ تجارت ہے - درخواست کے بنیادی ڈرائیوروں کی بنیاد پر۔
17-4ph سٹینلیس سٹیل کا انتخاب کریں جب:
حتمی تناؤ کی طاقت سب سے اہم معیار ہے: اس کی H1150 - m کی حالت میں ، 17-4PH 1310 MPa تک کا ایک UTs حاصل کرسکتا ہے ، جو مکمل طور پر گرمی سے علاج شدہ TI-6AL-4V سے بھی زیادہ ہے۔ خالص ، جامد طاقت کی درخواست کے لئے جہاں ہر آخری MPa گنتی کرتا ہے ، 17-4PH فاتح ہوسکتا ہے۔
لاگت اور مشینی صلاحیت بڑے خدشات ہیں: فی کلو گرام میں 17-4PH نمایاں طور پر کم مہنگا ہے اور عام طور پر TI-6AL-4V کے مقابلے میں مشین کے لئے بہت آسان اور تیز تر ہوتا ہے ، جس کی وجہ سے مجموعی طور پر حصہ لاگت کم ہوتی ہے۔
ایپلی کیشن کے لئے بہترین طاقت - سے - وزن کا تناسب کی ضرورت نہیں ہے: اگر جزو وزن - حساس نہیں ہے تو ، ٹائٹینیم کی کم کثافت کم اہم فائدہ بن جاتی ہے۔
TI-6AL-4V ٹائٹینیم کا انتخاب کریں جب:
طاقت - سے - وزن کا تناسب اہم ہے: یہ ٹائٹینیم کا غالب فائدہ ہے۔ اسٹیل کے لئے 4.43 جی/سینٹی میٹر بمقابلہ . 7.8 g/سینٹی میٹر کی کثافت کے ساتھ ، اسی طاقت کے ساتھ ایک TI-6AL-4V جزو تقریبا 45 45 فیصد ہلکا ہوگا۔ ایرو اسپیس اور موٹرسپورٹس میں یہ فیصلہ کن عنصر ہے۔
سنکنرن مزاحمت ایک کلیدی ضرورت ہے: TI-6AL-4V بہت اعلی سنکنرن مزاحمت پیش کرتا ہے ، خاص طور پر کلورائد ماحول میں جہاں 17-4PH پپٹنگ اور تناؤ کی سنکنرن کریکنگ کے لئے حساس ہے۔ یہ سمندری اور کیمیائی نمائش کے لئے TI-6AL-4V ضروری بناتا ہے۔
اعلی - درجہ حرارت کی کارکردگی کی ضرورت ہے: TI - 6AL-4V اپنی طاقت برقرار رکھتا ہے اور 17-4PH سے کہیں زیادہ درجہ حرارت (~ 400 ڈگری تک) پر قابل استعمال ہے ، جو زیادہ مزاج اور 300 ڈگری سے زیادہ طاقت سے محروم ہوجاتا ہے۔
بائیوکمپیٹیبلٹی کی ضرورت ہے: کسی بھی طبی امپلانٹ ایپلی کیشن کے لئے ، TI - 6AL-4V کا ELI گریڈ واضح اور واحد انتخاب ہے ، کیونکہ کبھی کبھی استعمال کیا جاتا ہے ، جبکہ کبھی کبھی استعمال کیا جاتا ہے ، نکل کے مواد اور طویل مدتی آئن کی رہائی کے بارے میں خدشات رکھتے ہیں۔
