लोहा, एल्यूमीनियम और तांबे के बाद, टाइटेनियम पृथ्वी की पपड़ी में चौथा सबसे प्रचुर धातु तत्व है। इसके अलावा, टाइटेनियम मिश्र धातुओं में उत्कृष्ट गुणों की एक श्रृंखला होती है और इसलिए इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। टाइटेनियम मिश्र धातुओं को उनके अनुप्रयोग पृष्ठभूमि के अनुसार उच्च तापमान टाइटेनियम मिश्र धातुओं, संरचनात्मक टाइटेनियम मिश्र धातुओं और कार्यात्मक टाइटेनियम मिश्र धातुओं में विभाजित किया जा सकता है। कास्टिंग के अलावा, टाइटेनियम मिश्र धातुओं को जाली, सुपरप्लास्टिक और वेल्डेड भी किया जा सकता है।
टाइटेनियम एक बहुत सक्रिय धातु है, तरल अवस्था में और ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, हाइड्रोजन और कार्बन की प्रतिक्रिया काफी तेज होती है, इसलिए टाइटेनियम मिश्र धातु का पिघलना उच्च वैक्यूम या अक्रिय गैस (Ar या Ne) सुरक्षा में होना चाहिए। पिघलने के लिए क्रूसिबल जल-ठंडा तांबा क्रूसिबल हैं, और विशिष्ट पिघलने की प्रक्रिया के तीन मुख्य प्रकार हैं:
गैर-स्व-उपभोग करने वाले इलेक्ट्रोड आर्क पिघलने मिश्र धातु पिघलने को वैक्यूम या अक्रिय गैस संरक्षण के तहत किया जाता है। यह प्रक्रिया मुख्य रूप से स्व-उपभोग इलेक्ट्रोड पिघलने के लिए इलेक्ट्रोड तैयार करती है।
वैक्यूम स्व-उपभोग इलेक्ट्रोड आर्क पिघलने में कैथोड के रूप में टाइटेनियम या टाइटेनियम मिश्र धातु से बने इलेक्ट्रोड और एनोड के रूप में पानी से ठंडा तांबे के क्रूसिबल का उपयोग किया जाता है। पिघला हुआ इलेक्ट्रोड तरल बूंदों के रूप में क्रूसिबल में प्रवेश करता है, जिससे पिघला हुआ पूल बनता है। पिघले हुए पूल की सतह विद्युत चाप द्वारा गर्म होती है और हमेशा तरल अवस्था में रहती है। क्रूसिबल के संपर्क में नीचे और आसपास के क्षेत्र को जबरन ठंडा किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप नीचे से ऊपर क्रिस्टलीकरण होता है। पिघले हुए पूल में तरल धातु जम जाती है और टाइटेनियम पिंड बन जाती है।
इस भट्टी को पिघलाने वाला वैक्यूम स्व-उपभोग इलेक्ट्रोड संघनन शेल गार्ड वैक्यूम स्व-उपभोग इलेक्ट्रोड आर्क के आधार पर विकसित होता है जो भट्टी प्रकार के आकार के हिस्सों की ढलाई में पिघलने और केन्द्रापसारक डालने का एक प्रकार है। इसकी सबसे महत्वपूर्ण विशेषता पानी से ठंडा तांबे के क्रूसिबल और पिघली हुई धातु के बीच टाइटेनियम मिश्र धातु के एक ठोस पतले खोल की उपस्थिति है। उसी सामग्री की यह परत क्रूसिबल के लिए एक अस्तर के रूप में कार्य करती है, जिसका उपयोग टाइटेनियम तरल को संग्रहीत करने के लिए पिघला हुआ पूल बनाने के लिए किया जाता है, जिससे टाइटेनियम मिश्र धातु तरल द्वारा क्रूसिबल के संदूषण से बचा जा सके। ढलाई के बाद, वृद्धि हानि में बची हुई जमी हुई खोल की एक परत को क्रूसिबल अस्तर के रूप में उपयोग किया जा सकता है।
हाल के वर्षों में, विज्ञान और प्रौद्योगिकी के विकास और उत्पादन आवश्यकताओं के साथ, टाइटेनियम मिश्र धातु और अन्य सक्रिय धातु को पिघलाने के नए तरीकों और उपकरणों के क्रमिक अनुसंधान और विकास, मुख्य रूप से इलेक्ट्रॉन बीम भट्टी, प्लाज्मा भट्टी, वैक्यूम प्रेरण भट्टी, और इसी तरह, और प्राप्त करें आवेदन की एक निश्चित डिग्री. हालांकि, बिजली की खपत, पिघलने की गति, लागत और अन्य तकनीकी और आर्थिक संकेतकों की तुलना से, स्व-खपत इलेक्ट्रोड आर्क भट्टी (संघनक शेल भट्टी सहित) पिघलना अभी भी सबसे किफायती और लागू पिघलने की विधि है।
वर्तमान में, भट्टी से पहले गुणवत्ता नियंत्रण एनबी -800 श्रृंखला फोटोइलेक्ट्रिक डायरेक्ट-रीडिंग स्पेक्ट्रोमीटर को अपनाता है, जो टाइटेनियम मिश्र धातु में प्रत्येक तत्व की सामग्री का जल्दी और आसानी से पता लगा सकता है, और यह भट्टी श्रमिकों के ऑन-साइट गुणवत्ता नियंत्रण की सुविधा प्रदान करता है। !
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टाइटेनियम मिश्र धातुओं की ढलाई और निर्माण
लोहा, एल्यूमीनियम और तांबे के बाद, टाइटेनियम पृथ्वी की पपड़ी में चौथा सबसे प्रचुर धातु तत्व है। इसके अलावा, टाइटेनियम मिश्र धातुओं में उत्कृष्ट गुणों की एक श्रृंखला होती है और इसलिए इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। टाइटेनियम मिश्र धातुओं को उनके अनुप्रयोग पृष्ठभूमि के अनुसार उच्च तापमान टाइटेनियम मिश्र धातुओं, संरचनात्मक टाइटेनियम मिश्र धातुओं और कार्यात्मक टाइटेनियम मिश्र धातुओं में विभाजित किया जा सकता है। कास्टिंग के अलावा, टाइटेनियम मिश्र धातुओं को जाली, सुपरप्लास्टिक और वेल्डेड भी किया जा सकता है।
टाइटेनियम एक बहुत सक्रिय धातु है, तरल अवस्था में और ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, हाइड्रोजन और कार्बन की प्रतिक्रिया काफी तेज होती है, इसलिए टाइटेनियम मिश्र धातु का पिघलना उच्च वैक्यूम या अक्रिय गैस (Ar या Ne) सुरक्षा में होना चाहिए। पिघलने के लिए क्रूसिबल जल-ठंडा तांबा क्रूसिबल हैं, और विशिष्ट पिघलने की प्रक्रिया के तीन मुख्य प्रकार हैं:
गैर-स्व-उपभोग करने वाले इलेक्ट्रोड आर्क पिघलने मिश्र धातु पिघलने को वैक्यूम या अक्रिय गैस संरक्षण के तहत किया जाता है। यह प्रक्रिया मुख्य रूप से स्व-उपभोग इलेक्ट्रोड पिघलने के लिए इलेक्ट्रोड तैयार करती है।
वैक्यूम स्व-उपभोग इलेक्ट्रोड आर्क पिघलने में कैथोड के रूप में टाइटेनियम या टाइटेनियम मिश्र धातु से बने इलेक्ट्रोड और एनोड के रूप में पानी से ठंडा तांबे के क्रूसिबल का उपयोग किया जाता है। पिघला हुआ इलेक्ट्रोड तरल बूंदों के रूप में क्रूसिबल में प्रवेश करता है, जिससे पिघला हुआ पूल बनता है। पिघले हुए पूल की सतह विद्युत चाप द्वारा गर्म होती है और हमेशा तरल अवस्था में रहती है। क्रूसिबल के संपर्क में नीचे और आसपास के क्षेत्र को जबरन ठंडा किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप नीचे से ऊपर क्रिस्टलीकरण होता है। पिघले हुए पूल में तरल धातु जम जाती है और टाइटेनियम पिंड बन जाती है।
इस भट्टी को पिघलाने वाला वैक्यूम स्व-उपभोग इलेक्ट्रोड संघनन शेल गार्ड वैक्यूम स्व-उपभोग इलेक्ट्रोड आर्क के आधार पर विकसित होता है जो भट्टी प्रकार के आकार के हिस्सों की ढलाई में पिघलने और केन्द्रापसारक डालने का एक प्रकार है। इसकी सबसे महत्वपूर्ण विशेषता पानी से ठंडा तांबे के क्रूसिबल और पिघली हुई धातु के बीच टाइटेनियम मिश्र धातु के एक ठोस पतले खोल की उपस्थिति है। उसी सामग्री की यह परत क्रूसिबल के लिए एक अस्तर के रूप में कार्य करती है, जिसका उपयोग टाइटेनियम तरल को संग्रहीत करने के लिए पिघला हुआ पूल बनाने के लिए किया जाता है, जिससे टाइटेनियम मिश्र धातु तरल द्वारा क्रूसिबल के संदूषण से बचा जा सके। ढलाई के बाद, वृद्धि हानि में बची हुई जमी हुई खोल की एक परत को क्रूसिबल अस्तर के रूप में उपयोग किया जा सकता है।
हाल के वर्षों में, विज्ञान और प्रौद्योगिकी के विकास और उत्पादन आवश्यकताओं के साथ, टाइटेनियम मिश्र धातु और अन्य सक्रिय धातु को पिघलाने के नए तरीकों और उपकरणों के क्रमिक अनुसंधान और विकास, मुख्य रूप से इलेक्ट्रॉन बीम भट्टी, प्लाज्मा भट्टी, वैक्यूम प्रेरण भट्टी, और इसी तरह, और प्राप्त करें आवेदन की एक निश्चित डिग्री. हालांकि, बिजली की खपत, पिघलने की गति, लागत और अन्य तकनीकी और आर्थिक संकेतकों की तुलना से, स्व-खपत इलेक्ट्रोड आर्क भट्टी (संघनक शेल भट्टी सहित) पिघलना अभी भी सबसे किफायती और लागू पिघलने की विधि है।
वर्तमान में, भट्टी से पहले गुणवत्ता नियंत्रण एनबी -800 श्रृंखला फोटोइलेक्ट्रिक डायरेक्ट-रीडिंग स्पेक्ट्रोमीटर को अपनाता है, जो टाइटेनियम मिश्र धातु में प्रत्येक तत्व की सामग्री का जल्दी और आसानी से पता लगा सकता है, और यह भट्टी श्रमिकों के ऑन-साइट गुणवत्ता नियंत्रण की सुविधा प्रदान करता है। !
