اینیلنگ سے پہلے ٹائٹینیم ہیٹر ٹیوب کا کولڈ ورک لیول (5% بمقابلہ{. 20% کمی) 300 ڈگری پر ہوا میں دوبارہ پیدا ہونے والے اناج کے سائز اور اس کے نتیجے میں تھرمل تھکاوٹ کے خلاف مزاحمت کو کیسے تبدیل کرتا ہے؟
ایک پیغام چھوڑیں۔
ٹائٹینیم ہیٹر ٹیوبوں کی تیاری میں، کولڈ ڈرائنگ حتمی اینیلنگ سے پہلے کراس-سیکشنل ایریا کو ایک خاص فیصد تک کم کر دیتی ہے۔ سرد کام کی سطح اینیلنگ کے دوران دوبارہ تشکیل دینے کی قوت کا تعین کرتی ہے۔ 5% کی کم سرد کام کی سطح ASTM 4–5 (قطر 80–120 µm) کے بڑے دوبارہ دوبارہ تیار کردہ اناج پیدا کرتی ہے۔ 20% کی ایک اعلی سرد کام کی سطح ASTM 8–10 (قطر 11–22 µm) کے باریک دوبارہ تیار شدہ دانے تیار کرتی ہے۔ 300 ڈگری پر ہوا میں، باریک دانے دار مواد تھرمل تھکاوٹ کے کریکنگ کے خلاف 3-5 گنا زیادہ مزاحمت کا مظاہرہ کرتا ہے کیونکہ چھوٹے دانے چکری تھرمل تناؤ کو ایڈجسٹ کرنے اور شگاف کے پھیلاؤ کے خلاف مزاحمت کے لیے زیادہ اناج کی حدود فراہم کرتے ہیں۔
تھرمل تھکاوٹ مزاحمت پر اناج کے سائز کے اثر کا طریقہ کار
300 ڈگری پر تھرمل سائیکلنگ کے دوران، ٹائٹینیم ٹیوب پھیلتی اور سکڑتی ہے۔ چکراتی تناؤ کو سلپ اور گرین باؤنڈری سلائیڈنگ کے ذریعے ایڈجسٹ کیا جاتا ہے۔ باریک-دانے والے مواد میں فی یونٹ والیوم کے حساب سے زیادہ اناج کی حدود ہوتی ہیں، جس سے تناؤ کو زیادہ یکساں طور پر تقسیم کیا جا سکتا ہے۔ شگاف کا آغاز سلپ بینڈ اور اناج کی حدود پر ہوتا ہے۔ باریک دانے پرچی کی لمبائی اور اناج کی حدود میں تناؤ کے ارتکاز کو کم کرتے ہیں۔ تھکاوٹ کے شگاف کی ترقی کی شرح da/dN ∝ d^0.5 کے بعد ہے، جہاں d اناج کا سائز ہے۔ اناج کے قطر کو آدھا کرنے سے شگاف کی ترقی کی شرح 30% کم ہو جاتی ہے۔ مزید برآں، باریک دانے شگاف کے پھیلاؤ میں مزید رکاوٹیں فراہم کرتے ہیں، دراڑ کو سمت بدلنے اور توانائی کو ضائع کرنے پر مجبور کرتے ہیں۔
کولڈ ورک کے فنکشن کے طور پر مقداری دوبارہ تشکیل شدہ اناج کا سائز
گریڈ 2 کے ٹائٹینیم ٹیوبوں کو 700 ڈگری پر 30 منٹ کے لیے کنٹرول شدہ اینیلنگ، مختلف سرد کام کی سطحوں کے بعد، مندرجہ ذیل ری کرسٹالائزڈ اناج کے سائز کو قائم کیا ہے۔ 5% ٹھنڈے کام پر، دوبارہ تیار کردہ اناج کا سائز ASTM 3–5 (قطر 50–125 µm) ہے، اور اینیلنگ کے بعد سختی 160–180 HV ہے۔ 10% ٹھنڈے کام پر، اناج کا سائز ASTM 5–7 (32–64 µm) ہے، اور سختی 170–190 HV ہے۔ 15% ٹھنڈے کام میں، اناج کا سائز ASTM 7–8 (22–45 µm) ہے، اور سختی 180–200 HV ہے۔ 20% ٹھنڈے کام پر، اناج کا سائز ASTM 8–9 (16–32 µm) ہے، اور سختی 190–210 HV ہے۔ 30% ٹھنڈے کام پر، اناج کا سائز ASTM 9–10 (11–22 µm) ہے، اور سختی 200–220 HV ہے۔ 40% ٹھنڈے کام پر، اناج کا سائز ASTM 10–11 (8–16 µm) ہے، اور سختی 210–230 HV ہے۔
تھرمل تھکاوٹ کی زندگی 300 ڈگری پر اناج کے سائز کے فنکشن کے طور پر
10,000 چکروں سے زیادہ 250 ڈگری (50 ڈگری سے 300 ڈگری) کے درجہ حرارت کے جھول کے ساتھ 300 ڈگری پر ہوا میں سائیکلک ٹیسٹنگ نے گریڈ 2 ٹائٹینیم کے لئے درج ذیل تھرمل تھکاوٹ شگاف کی گہرائیوں کو قائم کیا ہے۔ ASTM گرین سائز 3–5 (5% کولڈ ورک) کے لیے، 10,000 چکروں کے بعد شگاف کی گہرائی 150–300 µm ہے، اور 1 ملی میٹر شگاف تک تھکاوٹ کی زندگی 30,000–50,000 سائیکل ہے۔ ASTM اناج کے سائز 5–7 (10% کولڈ ورک) کے لیے، شگاف کی گہرائی 80–150 µm ہے، اور 1 ملی میٹر تک زندگی 60,000–100,000 سائیکل ہے۔ ASTM اناج کے سائز 7–8 (15% کولڈ ورک) کے لیے، شگاف کی گہرائی 40–80 µm ہے، اور 1 ملی میٹر تک زندگی 120,000–200,000 سائیکل ہے۔ ASTM گرین سائز 8–9 (20% کولڈ ورک) کے لیے، شگاف کی گہرائی 20–40 µm ہے، اور 1 ملی میٹر تک زندگی 250,000–400,000 سائیکل ہے۔ ASTM اناج کے سائز 9–10 (30% کولڈ ورک) کے لیے، شگاف کی گہرائی 10–20 µm ہے، اور 1 ملی میٹر تک کی زندگی 500,000 سائیکلوں سے زیادہ ہے۔
300 ڈگری ایئر سروس کے لیے کولڈ ورک اور گرین سائز سلیکشن گائیڈ
مندرجہ ذیل جدول متوقع تھرمل سائیکل اور مطلوبہ تھکاوٹ کی زندگی کی بنیاد پر، 300 ڈگری پر ہوا میں سروس کے لیے ٹائٹینیم ہیٹر ٹیوبوں کے لیے سرد کام کے پہلے کی سطح اور نتیجے میں اناج کے سائز کے لیے سفارشات فراہم کرتا ہے۔
| سروس لائف پر متوقع تھرمل سائیکل | مطلوبہ تھکاوٹ کی زندگی (1 ملی میٹر کریک تک سائیکل) | تجویز کردہ پیشگی کولڈ ورک (%) | نتیجے میں اناج کا سائز (ASTM) | 10,000 چکروں کے بعد متوقع شگاف کی گہرائی (µm) |
|---|---|---|---|---|
| <30,000 | >30,000 | 5 | 3–5 | 150–300 |
| 30,000–60,000 | >60,000 | 10 | 5–7 | 80–150 |
| 60,000–120,000 | >120,000 | 15 | 7–8 | 40–80 |
| 120,000–250,000 | >250,000 | 20 | 8–9 | 20–40 |
| >250,000 | >500,000 | 30 | 9–10 | 10–20 |
کولڈ ورک کنٹرول سے پرے انجینئرنگ
ٹائٹینیم گریڈ ری کرسٹلائزیشن کے رویے کو متاثر کرتا ہے۔ گریڈ 7 پیلیڈیم کی وجہ سے گریڈ 2 کے مقابلے قدرے زیادہ درجہ حرارت پر دوبارہ تشکیل پاتا ہے، لیکن ٹھنڈے کام کی سطح کے لیے حتمی اناج کا سائز ایک جیسا ہے۔ گریڈ 5 (Ti-6Al-4V) ان حالات میں مکمل طور پر دوبارہ نہیں بنتا ہے۔ دیوار کی موٹائی براہ راست اناج کے سائز کو متاثر نہیں کرتی ہے لیکن شگاف کے پھیلاؤ کے وقت کو متاثر کرتی ہے۔ ایک 2.0 ملی میٹر دیوار جس میں 20 µm شگاف ہے اس کی دیوار کا 98% حصہ باقی ہے۔ اینیلنگ کا درجہ حرارت اور وقت اناج کے سائز کو بھی متاثر کرتا ہے۔ زیادہ درجہ حرارت یا زیادہ بار موٹے اناج۔ زیادہ سے زیادہ تھرمل تھکاوٹ کے خلاف مزاحمت کے لیے، 20% سے زیادہ ٹھنڈا کام فائدہ مند ہے، لیکن ضرورت سے زیادہ ٹھنڈا کام (40% سے اوپر) ڈرائنگ کے دوران کریکنگ کا سبب بن سکتا ہے۔
باخبر تفصیلات بنانا
اہم تھرمل سائیکلنگ کے ساتھ 300 ڈگری پر ہوا میں چلنے والی ٹائٹینیم ہیٹر ٹیوب کے لیے، حتمی اینیلنگ سے پہلے 20-30% کی ٹھنڈے کام کی سطح کی وضاحت کریں۔ ASTM 8 یا اس سے زیادہ باریک اناج کے حتمی سائز کی ضرورت ہے۔ 60,000 سے کم متوقع سائیکلوں والی درخواستوں کے لیے، 10-15% ٹھنڈا کام قابل قبول ہے۔ شدید سائیکلنگ کے لیے (10 سال کے لیے روزانہ کا آغاز{11}}سٹاپ، تقریباً 3,650 سائیکل)، ASTM 5 اور ASTM 8 کے درمیان فرق نہ ہونے کے برابر ہے، اور معیاری ٹھنڈا کام کافی ہے۔ تیز تھرمل سائیکلنگ کے ساتھ اہم ایپلی کیشنز کے لیے (فی دن بہت سے سائیکل)، 30% کولڈ ورک اور ASTM اناج کا سائز 9 یا اس سے بہتر کی وضاحت کریں۔ اینیلنگ سے پہلے ٹھنڈے کام کی سطح کو کنٹرول کرتے ہوئے، انجینئر 300 ڈگری پر مطلوبہ تھرمل تھکاوٹ مزاحمت حاصل کرنے کے لیے اناج کے سائز کو تیار کرتا ہے۔
