1. परिचय
शुद्ध का संतुलन गलनांक टाइटेनियम (का) पर 1 माहौल है 1668.0 ° C (≈ 1941.15 K, 3034.4 ° F).
वह एकल संख्या एक महत्वपूर्ण संदर्भ है, लेकिन इंजीनियरिंग और उत्पादन के लिए यह केवल शुरुआती बिंदु है: टाइटेनियम ≈ पर α→β एलोट्रोपिक परिवर्तन प्रदर्शित करता है 882 ° C;
मिश्रधातु और अशुद्धियाँ एक बिंदु के बजाय सॉलिडस/लिक्विडस श्रेणी का उत्पादन करती हैं; और ऊंचे तापमान पर टाइटेनियम की अत्यधिक रासायनिक प्रतिक्रिया निर्माताओं को इसे वैक्यूम या निष्क्रिय वातावरण में पिघलाने और संभालने के लिए मजबूर करती है.
यह लेख थर्मोडायनामिक शब्दों में गलनांक की व्याख्या करता है, दिखाता है कि कैसे मिश्रधातु और संदूषण पिघलने/ठोसीकरण व्यवहार को बदल देते हैं, व्यावहारिक पिघलने वाली ऊर्जा अनुमान प्रदान करता है और स्वच्छ उत्पादन के लिए आवश्यक औद्योगिक पिघलने वाली प्रौद्योगिकियों और प्रक्रिया नियंत्रणों का वर्णन करता है, उच्च-प्रदर्शन टाइटेनियम और टाइटेनियम-मिश्र धातु उत्पाद.
2. शुद्ध टाइटेनियम का भौतिक गलनांक
| मात्रा | कीमत |
| गलनांक (टीआई भी, 1 एटीएम) | 1668.0 ° C |
| गलनांक (केल्विन) | 1941.15 K (1668.0 + 273.15) |
| गलनांक (फ़ारेनहाइट) | 3034.4 ° F (1668.0 × 9/5 + 32) |
| एलोट्रोपिक परिवर्तन (ए → बी) | ~882 डिग्री सेल्सियस (≈ 1155 K) - पिघलने के नीचे महत्वपूर्ण ठोस-अवस्था परिवर्तन |
3. थर्मोडायनामिक्स और पिघलने की गतिकी
- थर्मोडायनामिक परिभाषा: पिघलना प्रथम-क्रम चरण संक्रमण है जिस पर ठोस और तरल चरणों की गिब्स मुक्त ऊर्जा बराबर होती है.
निश्चित दबाव पर किसी शुद्ध तत्व के लिए यह एक स्पष्ट रूप से परिभाषित तापमान है (गलनांक). - अव्यक्त गर्मी: क्रिस्टलीय क्रम को तोड़ने के लिए ऊर्जा को संलयन की गुप्त ऊष्मा के रूप में अवशोषित किया जाता है; चरण परिवर्तन के दौरान तापमान तब तक नहीं बढ़ता जब तक कि पिघलना पूरा न हो जाए.
- कैनेटीक्स और अंडरकूलिंग: जमने के दौरान तरल संतुलन के पिघलने से नीचे रह सकता है (तरल) तापमान - वेंटिलेशन - जो न्यूक्लियेशन दर और माइक्रोस्ट्रक्चर को बदलता है (अनाज आकार, आकृति विज्ञान).
व्यवहार में, शीतलन दर, न्यूक्लियेशन साइटें और मिश्र धातु संरचना जमने का मार्ग और अंतिम सूक्ष्म संरचना निर्धारित करती हैं. - विषमांगी बनाम सजातीय न्यूक्लिएशन: वास्तविक प्रणालियाँ विषम न्यूक्लियेशन द्वारा ठोस होती हैं (अशुद्धियों पर, दीवारों को ढालना, या टीका लगाने वाले), इसलिए प्रक्रिया की सफाई और मोल्ड डिज़ाइन प्रभावी ठोसकरण व्यवहार को प्रभावित करते हैं.
4. पिघलने के लिए प्रासंगिक एलोट्रॉपी और चरण व्यवहार
- ए ↔ β परिवर्तन: ठोस अवस्था में टाइटेनियम की दो क्रिस्टल संरचनाएँ होती हैं: हेक्सागोनल क्लोज़-पैक्ड (α-ति) कम तापमान और शरीर-केंद्रित घन पर स्थिर (β-ति) के ऊपर स्थिर β-संक्रमण (शुद्ध Ti के लिए ~882°C).
यह एलोट्रोपिक परिवर्तन पिघलने बिंदु से काफी नीचे है लेकिन हीटिंग और शीतलन के दौरान यांत्रिक व्यवहार और सूक्ष्म संरचनात्मक विकास को प्रभावित करता है. - आशय: α और β चरणों के अस्तित्व का मतलब है कि कई टाइटेनियम मिश्र धातुएं α का शोषण करने के लिए डिज़ाइन की गई हैं, ए+बी, या आवश्यक ताकत के लिए β चरण फ़ील्ड, क्रूरता और प्रसंस्करण प्रतिक्रिया.
β ट्रांसस फोर्जिंग/हीट-ट्रीटमेंट विंडो को नियंत्रित करता है और प्रभावित करता है कि वेल्डिंग या रीमेल्टिंग जैसी प्रक्रियाओं के दौरान पिघलने के करीब पहुंचने पर मिश्र धातु कैसे व्यवहार करेगी।.
5. कैसे मिश्रधातु, अशुद्धियाँ और दबाव पिघलने/जमने को प्रभावित करते हैं
- मिश्र: अधिकांश इंजीनियरिंग टाइटेनियम भाग मिश्र धातु हैं (ती-6AL-4V, Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo, वगैरह।). ये मिश्रधातुएँ प्रदर्शित करती हैं ठोस → तरल तापमान अंतराल; कुछ मिश्रधातुएँ द्रव्य को बढ़ाती या घटाती हैं और हिमीकरण सीमा को विस्तृत करती हैं.
व्यापक हिमीकरण सीमाएँ सिकुड़न दोषों की संवेदनशीलता को बढ़ाती हैं और जमने के दौरान भोजन को और अधिक कठिन बना देती हैं. प्रक्रिया सेटपॉइंट के लिए हमेशा मिश्र धातु-विशिष्ट सॉलिडस/लिक्विडस डेटा का उपयोग करें. - मध्यवर्ती विज्ञापन & आवारा तत्व: ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और हाइड्रोजन सरल "पिघलने बिंदु परिवर्तक" नहीं हैं, लेकिन वे यांत्रिक गुणों को दृढ़ता से प्रभावित करते हैं (ऑक्सीजन और नाइट्रोजन शक्ति बढ़ाते हैं लेकिन भंगुर करते हैं).
संदूषकों का पता लगाएं (फ़े, एएल, वी, सी, वगैरह।) चरण गठन और पिघलने के व्यवहार को प्रभावित करते हैं. कम पिघलने वाले संदूषकों की थोड़ी मात्रा स्थानीय पिघलने संबंधी विसंगतियाँ पैदा कर सकती है. - दबाव: बढ़ा हुआ दबाव गलनांक को थोड़ा बढ़ा देता है (क्लैपेरॉन संबंध). टाइटेनियम का औद्योगिक पिघलना वायुमंडलीय के पास या वैक्यूम/अक्रिय गैस के तहत किया जाता है;
जमने में दबाव डाला (उदा।, दबाव कास्टिंग में) मौलिक पिघलने के तापमान में महत्वपूर्ण परिवर्तन नहीं करते हैं लेकिन दोष गठन को प्रभावित कर सकते हैं.
6. सामान्य टाइटेनियम मिश्र धातुओं की पिघलने की सीमाएँ
नीचे एक साफ़ है, इंजीनियरिंग-केंद्रित तालिका दिखा रहा है ठेठ पिघलने (ठोस → तरल) आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले टाइटेनियम मिश्र धातुओं की श्रेणियाँ.
मूल्य हैं अनुमानित विशिष्ट श्रेणियाँ प्रक्रिया नियोजन और मिश्र धातु तुलना के लिए उपयोग किया जाता है - हमेशा सत्यापित करें मिश्र धातु आपूर्तिकर्ता के विश्लेषण प्रमाणपत्र के साथ या थर्मल विश्लेषण के साथ (डीएससी / शीतलन-वक्र) किसी विशेष बैच के सटीक पिघलने/प्रसंस्करण सेटपॉइंट के लिए.
| मिश्र धातु (साधारण नाम / श्रेणी) | पिघलने की सीमा (° C) | पिघलने की सीमा (° F) | पिघलने की सीमा (K) | विशिष्ट नोट्स |
| शुद्ध टाइटेनियम (का) | 1668.0 | 3034.4 | 1941.15 | तात्विक संदर्भ (एकल-बिंदु पिघलने). |
| ती-6AL-4V (श्रेणी 5) | 1604 - 1660 | 2919.2 - 3020.0 | 1877.15 - 1933.15 | सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला α+β मिश्र धातु; प्रसंस्करण के लिए सामान्य सॉलिडस→लिक्विडस का उपयोग किया जाता है. |
| Ti-6Al-4V ELI (श्रेणी 23) | 1604 - 1660 | 2919.2 - 3020.0 | 1877.15 - 1933.15 | अंतरालीय पर कड़े नियंत्रण के साथ ईएलआई संस्करण; समान पिघलने की सीमा. |
| Ti-3Al-2.5V (श्रेणी 9) | 1590 - 1640 | 2894.0 - 2984.0 | 1863.15 - 1913.15 | Ti-6Al-4V की तुलना में कुछ हद तक कम तरल पदार्थ के साथ α+β मिश्र धातु. |
| ती-5Al-2.5Sn (श्रेणी 6) | 1585 - 1600 | 2885.0 - 2912.0 | 1858.15 - 1873.15 | निकट-α मिश्र धातु; अक्सर एक संकीर्ण पिघलने की अवधि के साथ उद्धृत किया जाता है. |
Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo (का-6-2-4-2 / टीआई-6242) |
1680 - 1705 | 3056.0 - 3101.0 | 1953.15 - 1978.15 | एयरोस्पेस में उच्च तापमान α+β मिश्र धातु का उपयोग किया जाता है; Ti-6Al-4V की तुलना में अधिक तरल पदार्थ. |
| Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo (β-स्थिर संस्करण) | 1690 - 1720 | 3074.0 - 3128.0 | 1963.15 - 1993.15 | मजबूत β-स्थिर रसायन - उच्च पिघलने वाली खिड़की की अपेक्षा करें. |
| Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn (टीआई-15-3) | 1575 - 1640 | 2867.0 - 2984.0 | 1848.15 - 1913.15 | β-टाइटेनियम परिवार - कुछ रचनाओं में निचला सॉलिडस; जहां उच्च शक्ति की आवश्यकता होती है वहां उपयोग किया जाता है. |
| Ti-10V-2Fe-3Al (टीआई-10-2-3) | 1530 - 1600 | 2786.0 - 2912.0 | 1803.15 - 1873.15 | कुछ रचनाओं के लिए अपेक्षाकृत कम सॉलिडस के साथ β-प्रकार का मिश्र धातु. |
| Ti-8Al-1Mo-1V (टीआई-811) | 1580 - 1645 | 2876.0 - 2993.0 | 1853.15 - 1918.15 | α+β मिश्र धातु का उपयोग संरचनात्मक अनुप्रयोगों में किया जाता है; पिघलने की सीमा रसायन शास्त्र के साथ भिन्न हो सकती है. |
7. टाइटेनियम के लिए औद्योगिक पिघलने और पुनः पिघलाने की विधियाँ
क्योंकि टाइटेनियम ऊंचे तापमान पर रासायनिक रूप से प्रतिक्रियाशील होता है, इसके पिघलने और पुनःपिघलने के लिए संदूषण और भंगुरता से बचने के लिए विशेष प्रौद्योगिकियों और वातावरण की आवश्यकता होती है.
सामान्य औद्योगिक तरीके
- वैक्यूम आर्क रीमेल्टिंग (हमारा): वैक्यूम के तहत उपभोज्य इलेक्ट्रोड को फिर से पिघलाना; रसायन शास्त्र को परिष्कृत करने और उच्च गुणवत्ता वाले सिल्लियों में समावेशन को हटाने के लिए व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है.
- इलेक्ट्रॉन किरण (ईबी) गलन: उच्च वैक्यूम के तहत प्रदर्शन किया गया; अत्यंत स्वच्छ मेल्ट प्रदान करता है और इसका उपयोग उच्च शुद्धता वाली सिल्लियों और एडिटिव-मैन्युफैक्चरिंग फीडस्टॉक उत्पादन के लिए किया जाता है.
- प्लाज़्मा आर्क पिघलना / प्लाज्मा चूल्हा: निर्वात या नियंत्रित वातावरण प्लाज्मा प्रणालियों का उपयोग मिश्र धातु उत्पादन और पुनर्ग्रहण के लिए किया जाता है.
- प्रेरण खोपड़ी पिघलना (भारतीय चिकित्सा पद्धति, खोपड़ी का पिघलना): जल-ठंडा तांबे के तार के अंदर धातु को पिघलाने के लिए एक प्रेरित धारा का उपयोग करता है; धातु की एक पतली ठोस "खोपड़ी" बनती है और पिघले हुए पदार्थ को क्रूसिबल संदूषण से बचाती है - जो टाइटेनियम सहित प्रतिक्रियाशील धातुओं के लिए उपयोगी है.
- ठंडी चूल्हा पिघल रहा है / टाइटेनियम स्पंज और स्क्रैप के लिए उपभोज्य इलेक्ट्रोड EB या VAR: उच्च-घनत्व समावेशन को हटाने और ट्रैम्प तत्वों के नियंत्रण की अनुमति देता है.
- पाउडर उत्पादन (गैस-परमाणुकरण) एएम के लिए: पाउडर धातुकर्म और योज्य विनिर्माण के लिए, गोलाकार उत्पादन के लिए निष्क्रिय वायुमंडल में रीमेल्टिंग और गैस परमाणुकरण किया जाता है, कम ऑक्सीजन पाउडर.
- धातु - स्वरूपण तकनीक: सिरेमिक साँचे की आवश्यकता है (2000℃+ के प्रति प्रतिरोधी) और 1700-1750℃ पर पिघला हुआ टाइटेनियम. उच्च गलनांक के कारण मोल्ड की लागत और चक्र समय बढ़ जाता है, कास्टिंग को छोटे तक सीमित करना, जटिल घटक.
निर्वात/अक्रिय वातावरण क्यों??
- टाइटेनियम ऑक्सीजन के साथ तेजी से प्रतिक्रिया करता है, ऊंचे तापमान पर नाइट्रोजन और हाइड्रोजन; वे प्रतिक्रियाएँ ऑक्सीजन/नाइट्रोजन-स्थिर चरण उत्पन्न करती हैं (नाज़ुक), भंगुरता, और घोर संदूषण.
पिघल रहा है वैक्यूम या उच्च शुद्धता आर्गन इन प्रतिक्रियाओं को रोकता है और यांत्रिक गुणों को सुरक्षित रखता है.
8. प्रसंस्करण चुनौतियाँ और शमन
प्रतिक्रियाशीलता और संदूषण
- ऑक्सीकरण और नाइट्रिडेशन: पिघलने के तापमान पर टाइटेनियम गाढ़ा हो जाता है, अनुयाई ऑक्साइड और नाइट्राइड; ये यौगिक लचीलापन कम करते हैं और समावेशन संख्या बढ़ाते हैं.
शमन: निर्वात/अक्रिय गैस के नीचे पिघलें; विशेष प्रक्रियाओं में खोपड़ी पिघलने या सुरक्षात्मक फ्लक्स का उपयोग करें. - हाइड्रोजन ग्रहण: सरंध्रता और भंगुरता का कारण बनता है (हाइड्राइड गठन). शमन: ड्राई चार्ज सामग्री, वैक्यूम पिघलना, और भट्टी के वातावरण को नियंत्रित करना.
- आवारा तत्व (फ़े, घन, एएल, वगैरह।): अनियंत्रित स्क्रैप ऐसे तत्वों को प्रस्तुत कर सकता है जो भंगुर इंटरमेटेलिक्स बनाते हैं या पिघलने की सीमा को बदलते हैं - सख्त स्क्रैप नियंत्रण और विश्लेषणात्मक जांच का उपयोग करें (ओ इ एस).
सुरक्षा संबंधी मुद्दे
- पिघला हुआ टाइटेनियम आग: पिघला हुआ टाइटेनियम ऑक्सीजन के साथ तीव्र प्रतिक्रिया करता है और जल सकता है; पानी के संपर्क से विस्फोटक भाप प्रतिक्रियाएँ उत्पन्न हो सकती हैं.
प्रबंधन के लिए विशेष प्रशिक्षण और सख्त प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है, डालना और आपातकालीन प्रतिक्रिया. - धूल के विस्फोट: टाइटेनियम पाउडर पायरोफोरिक है; धातु पाउडर को संभालने के लिए विस्फोट-रोधी उपकरण की आवश्यकता होती है, ग्राउंडिंग, और विशिष्ट पीपीई.
- धूएँ के खतरे: उच्च तापमान प्रसंस्करण से खतरनाक धुंआ निकल सकता है (ऑक्साइड और मिश्र धातु तत्व वाष्प); धूआं निष्कर्षण और गैस निगरानी का उपयोग करें.
9. पिघलने और जमने का मापन और गुणवत्ता-नियंत्रण
- थर्मल विश्लेषण (डीएससी/डीटीए): डिफरेंशियल स्कैनिंग कैलोरिमेट्री और थर्मल अरेस्ट विश्लेषण मिश्रधातु के सॉलिडस और लिक्विडस को सटीकता से मापते हैं और पिघलने और कास्टिंग सेटपॉइंट के नियंत्रण का समर्थन करते हैं।.
- पायरोमेट्री & थर्मोकपल्स: उपयुक्त सेंसर का उपयोग करें; पाइरोमीटर का उपयोग करते समय उत्सर्जन और सतह ऑक्साइड के लिए सही. थर्मोकपल को संरक्षित किया जाना चाहिए (आग रोक आस्तीन) और अंशांकित.
- रासायनिक विश्लेषण: ओ इ एस (ऑप्टिकल उत्सर्जन स्पेक्ट्रोमेट्री) और LECO/O/N/H विश्लेषक ऑक्सीजन को ट्रैक करने के लिए आवश्यक हैं, नाइट्रोजन और हाइड्रोजन सामग्री और समग्र रसायन विज्ञान.
- गैर विनाशकारी परीक्षण: एक्स-रे, समावेशन की जांच के लिए अल्ट्रासोनिक और मेटलोग्राफी, सरंध्रता और पृथक्करण.
महत्वपूर्ण घटकों के लिए, सूक्ष्म संरचना और यांत्रिक परीक्षण मानकों का पालन करते हैं (एएसटीएम, एम्स, आईएसओ). - प्रक्रिया लॉगिंग: फर्नेस वैक्यूम स्तर रिकॉर्ड करें, पिघल तापमान प्रोफाइल, ट्रेसिबिलिटी और रिपीटेबिलिटी बनाए रखने के लिए पावर इनपुट और आर्गन शुद्धता.
10. अन्य धातुओं और मिश्र धातुओं के साथ तुलनात्मक विश्लेषण
डेटा तकनीकी तुलना और प्रक्रिया चयन के लिए उपयुक्त प्रतिनिधि औद्योगिक मूल्य हैं.
| सामग्री | विशिष्ट गलनांक / श्रेणी (° C) | गलनांक / श्रेणी (° F) | गलनांक / श्रेणी (K) | प्रमुख विशेषताएँ और औद्योगिक निहितार्थ |
| शुद्ध टाइटेनियम (का) | 1668 | 3034 | 1941 | उच्च गलनांक कम घनत्व के साथ संयुक्त; उत्कृष्ट ताकत-से-वजन अनुपात; ऊंचे तापमान पर उच्च प्रतिक्रियाशीलता के कारण निर्वात या निष्क्रिय वातावरण की आवश्यकता होती है. |
| टाइटेनियम मिश्र धातु (उदा।, ती-6AL-4V) | 1600-1660 | 2910-3020 | 1873-1933 | शुद्ध Ti की तुलना में थोड़ी कम पिघलने की सीमा; बेहतर उच्च तापमान शक्ति और संक्षारण प्रतिरोध; एयरोस्पेस और चिकित्सा क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है. |
| कार्बन स्टील | 1370-1540 | 2500-2800 | 1643-1813 | कम गलनांक; अच्छी कास्टेबिलिटी और वेल्डेबिलिटी; टाइटेनियम की तुलना में भारी और कम संक्षारण प्रतिरोधी. |
| स्टेनलेस स्टील (304 / 316) | 1375-1450 | 2507-2642 | 1648-1723 | मध्यम पिघलने की सीमा; उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध; उल्लेखनीय रूप से उच्च घनत्व संरचनात्मक वजन बढ़ाता है. |
अल्युमीनियम (शुद्ध) |
660 | 1220 | 933 | बहुत कम गलनांक; उत्कृष्ट कास्टेबिलिटी और तापीय चालकता; उच्च तापमान वाले संरचनात्मक अनुप्रयोगों के लिए अनुपयुक्त. |
| एल्यूमीनियम मिश्र धातु (उदा।, ADC12) | 560-610 | 1040-1130 | 833-883 | डाई कास्टिंग के लिए संकीर्ण पिघलने की सीमा आदर्श है; कम ऊर्जा लागत; सीमित उच्च तापमान ताकत. |
| ताँबा | 1085 | 1985 | 1358 | अलौह धातुओं के बीच उच्च गलनांक; उत्कृष्ट विद्युत और तापीय चालकता; बड़ी संरचनाओं के लिए भारी और महंगा. |
| निकेल-आधारित सुपरलॉय | 1300-1450 | 2370-2640 | 1573-1723 | अत्यधिक तापमान के लिए डिज़ाइन किया गया; बेहतर रेंगना और ऑक्सीकरण प्रतिरोध; प्रक्रिया करना कठिन और महंगा. |
| मैग्नीशियम मिश्र धातु | 595-650 | 1100-1200 | 868-923 | अत्यंत कम घनत्व; कम गलनांक; पिघलने के दौरान ज्वलनशीलता जोखिमों के लिए सख्त प्रक्रिया नियंत्रण की आवश्यकता होती है. |
11. डिज़ाइन के लिए व्यावहारिक निहितार्थ, प्रसंस्करण और पुनर्चक्रण
- डिज़ाइन: गलनांक टाइटेनियम को उच्च तापमान वाले संरचनात्मक अनुप्रयोगों में रखता है, लेकिन डिज़ाइन में लागत और जुड़ने की सीमाएँ शामिल होनी चाहिए (वेल्डिंग बनाम यांत्रिक बन्धन).
- प्रसंस्करण: गलन, कास्टिंग, वेल्डिंग और एडिटिव निर्माण सभी के लिए नियंत्रित वातावरण और सावधानीपूर्वक सामग्री नियंत्रण की आवश्यकता होती है.
कास्ट भागों के लिए, आवश्यकता पड़ने पर अक्रिय वातावरण में वैक्यूम इन्वेस्टमेंट कास्टिंग या सेंट्रीफ्यूगल कास्टिंग का उपयोग किया जाता है. - पुनर्चक्रण: टाइटेनियम स्क्रैप का पुनर्चक्रण व्यावहारिक है लेकिन इसके लिए पृथक्करण और पुनर्प्रसंस्करण की आवश्यकता होती है (हमारा, ईबी) आवारा तत्वों को हटाने और ऑक्सीजन/नाइट्रोजन स्तर को नियंत्रित करने के लिए.
12. निष्कर्ष
टाइटेनियम का गलनांक (1668.0 ° C (≈ 1941.15 K, 3034.4 ° F) शुद्ध टाइटेनियम के लिए) यह एक मौलिक गुण है जो इसकी परमाणु संरचना और मजबूत धात्विक बंधन में निहित है, उच्च-प्रदर्शन इंजीनियरिंग सामग्री के रूप में अपनी भूमिका को आकार देना.
पवित्रता, मिश्रधातु तत्व, और दबाव इसके पिघलने के व्यवहार को संशोधित करता है, विभिन्न अनुप्रयोगों के अनुरूप टाइटेनियम मिश्र धातुओं के डिजाइन को सक्षम करना - जैव-संगत चिकित्सा प्रत्यारोपण से लेकर उच्च तापमान वाले एयरोस्पेस घटकों तक.
जबकि टाइटेनियम का उच्च गलनांक प्रसंस्करण चुनौतियों का सामना करता है (विशेष पिघलने और वेल्डिंग प्रौद्योगिकियों की आवश्यकता है), यह ऐसे वातावरण में भी सेवा को सक्षम बनाता है जहां हल्की धातुएं होती हैं (अल्युमीनियम, मैगनीशियम) असफल.
सटीक गलनांक माप (डीएससी के माध्यम से, लेजर फ्लैश, या विद्युत प्रतिरोध विधियाँ) और टाइटेनियम प्रसंस्करण को अनुकूलित करने के लिए प्रभावित करने वाले कारकों की स्पष्ट समझ महत्वपूर्ण है, भौतिक अखंडता सुनिश्चित करना, और प्रदर्शन को अधिकतम करना.
पूछे जाने वाले प्रश्न
क्या मिश्रधातु से टाइटेनियम का गलनांक महत्वपूर्ण रूप से बदल जाता है??
हाँ. टाइटेनियम मिश्र धातुएँ दिखाते हैं ठोस/तरल श्रेणियाँ एकल गलनांक के बजाय.
कुछ मिश्रधातुएँ संरचना के आधार पर तत्व से थोड़ा नीचे या ऊपर पिघलती हैं. प्रसंस्करण के लिए मिश्र धातु-विशिष्ट डेटा का उपयोग करें.
टाइटेनियम चुंबकीय है?
नहीं. शुद्ध टाइटेनियम और सामान्य टाइटेनियम मिश्र धातु लौहचुंबकीय नहीं हैं; वे कमजोर रूप से अनुचुंबकीय हैं (बहुत कम सकारात्मक चुंबकीय संवेदनशीलता), इसलिए वे चुंबकीय क्षेत्र की ओर नगण्य रूप से आकर्षित होते हैं.
क्या टाइटेनियम में जंग लग जाता है??
नहीं - आयरन-ऑक्साइड अर्थ में टाइटेनियम "जंग" नहीं खाता है. टाइटेनियम संक्षारण का प्रतिरोध करता है क्योंकि यह तेजी से पतला बनाता है, पक्षपाती, स्व-उपचार टाइटेनियम-ऑक्साइड (TiO₂) निष्क्रिय फिल्म जो धातु को आगे ऑक्सीकरण से बचाती है.
टाइटेनियम को निर्वात या अक्रिय गैस में क्यों पिघलाना चाहिए??
क्योंकि पिघला हुआ टाइटेनियम ऑक्सीजन के साथ तीव्रता से प्रतिक्रिया करता है, नाइट्रोजन और हाइड्रोजन. वे प्रतिक्रियाएं भंगुर यौगिक और समावेशन बनाती हैं जो यांत्रिक गुणों को ख़राब करती हैं.
एयरोस्पेस-ग्रेड टाइटेनियम के लिए कौन सी पिघलने की विधियों को प्राथमिकता दी जाती है?
उच्च शुद्धता वाले एयरोस्पेस टाइटेनियम का उत्पादन आमतौर पर किया जाता है हमारा (वैक्यूम आर्क रीमेल्टिंग) या ईबी (इलेक्ट्रॉन किरण) गलन रसायन विज्ञान और समावेशन को नियंत्रित करने के लिए.
एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग फीडस्टॉक के लिए, नियंत्रित वायुमंडल में ईबी पिघलना और गैस परमाणुकरण आम है.
टाइटेनियम को पिघलाने में कितनी ऊर्जा लगती है??
एक मोटा सैद्धांतिक अनुमान (आदर्श, कोई हानि नहीं) है ≈1.15 एमजे प्रति किग्रा गर्मी के लिए 1 से किग्रा 25 °C से तरल पर 1668 ° C (सीपी ≈ का उपयोग करना 520 J·kg⁻¹·K⁻¹ और गुप्त ऊष्मा ≈ 297 kJ·kg⁻¹).
घाटे और उपकरण अक्षमताओं के कारण वास्तविक ऊर्जा खपत अधिक है.
