দুই-টাইটানিয়াম অ্যালয় হট-এর জন্য দুই ধাপ ডিসকেলিং প্রক্রিয়া-স্কেল গঠন এবং এর ঝুঁকি কমানোর কৌশল

টাইটানিয়াম অ্যালয়গুলি উচ্চ তাপমাত্রায় অক্সিজেন এবং নাইট্রোজেনের জন্য শক্তিশালী সখ্যতা প্রদর্শন করে, যার ফলে গরম-ফর্মিং অপারেশনের সময় শক্ত অক্সাইড স্কেল তৈরি হয়। এই স্কেলগুলির রঙ এবং পুরুত্ব পদ্ধতিগতভাবে পরিবর্তিত হয় তাপমাত্রা গঠনের সাথে-আনুমানিক 600 ডিগ্রিতে নীল, প্রায় 850 ডিগ্রিতে ধূসর-লাল এবং 900 ডিগ্রিতে ধূসর। গঠনের তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে, স্কেলের বেধ বৃদ্ধি পায় এবং সাবস্ট্রেটের সাথে আনুগত্য তীব্র হয়, যা ক্রমশ অপসারণকে আরও কঠিন করে তোলে। 900 ডিগ্রির উপরে উত্পন্ন স্কেলগুলির জন্য আক্রমনাত্মক রাসায়নিক স্ট্রিপিং প্রয়োজন যা প্রায়শই অন্তর্নিহিত পৃষ্ঠের অখণ্ডতার সাথে আপস করে।

টাইটানিয়াম অ্যালয় স্কেল অপসারণের জন্য শিল্পের মান হল দুটি-পদক্ষেপ ক্ষার-অ্যাসিড পদ্ধতি: গলিত কস্টিক কন্ডিশনার পরে অ্যাসিড পিকলিং। কার্যকরী হওয়া সত্ত্বেও, এই ক্রমটি দুটি গুরুতর ধাতব ঝুঁকির পরিচয় দেয়-অকাল বার্ধক্য শক্তিশালীকরণ এবং হাইড্রোজেন ক্ষয়প্রাপ্তি-যা কঠোর প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণের দাবি রাখে।

টাইটানিয়াম অ্যালয়গুলি গরম কাজ করার সময় প্রসারণের-নিয়ন্ত্রিত অক্সিডেশনের মাধ্যমে অক্সাইড স্কেল তৈরি করে। অক্সিজেনের আংশিক চাপ এবং এক্সপোজারের সময়কালের উপর নির্ভর করে Ti₂O₃ এবং TiO-এর থেকে সামান্য অবদান সহ স্কেলটিতে একাধিক অক্সাইড স্তর রয়েছে, প্রাথমিকভাবে TiO₂।

তাপমাত্রা{0}}স্কেল সম্পর্ক টাইটানিয়াম খাদ গ্রেড জুড়ে একটি সামঞ্জস্যপূর্ণ প্যাটার্ন অনুসরণ করে:

600 ডিগ্রিতে, অক্সাইড ফিল্মটি পাতলা এবং অপেক্ষাকৃত ছিদ্রযুক্ত থাকে, যা সহজবোধ্য রাসায়নিক অপসারণের অনুমতি দেয়। 850 ডিগ্রীতে, স্কেল পুরু এবং sintering আনুগত্য বৃদ্ধি. 900 ডিগ্রির উপরে, স্কেলটি ঘনীভূত হয় এবং সাবস্ট্রেটের সাথে দৃঢ়ভাবে বন্ধন করে; অপসারণের জন্য আক্রমনাত্মক মিডিয়ার বর্ধিত এক্সপোজার প্রয়োজন, সাবস্ট্রেট আক্রমণের ঝুঁকি বাড়ায়।

TC4 টাইটানিয়াম অ্যালয় গরম-গঠনকারী পৃষ্ঠের অক্সাইড বেধ সাধারণত 2 μm-এর কম পরিমাপ করে, তবুও এই পাতলা স্তরটি সম্পূর্ণরূপে অপসারণ না হলে পরবর্তী প্রক্রিয়াকরণকে উল্লেখযোগ্যভাবে ক্ষতিগ্রস্ত করতে পারে।

প্রথম পর্যায়ে একটি গলিত ক্ষারীয় স্নানের মধ্যে স্কেল করা ওয়ার্কপিস নিমজ্জিত করা হয়। কস্টিক মাধ্যম-সাধারণত NaOH এবং NaNO₂ বা NaOH এবং NaNO₃-এর মিশ্রণ অক্সাইড স্কেলের সাথে প্রতিক্রিয়া করে, এর গঠন শিথিল করে এবং বিচ্ছিন্নতা প্রচার করে।

সাধারণ ফর্মুলেশন অন্তর্ভুক্ত:

• NaOH 700 g/L প্লাস NaNO₂ 250 g/L (অতিস্যাচুরেটেড দ্রবণ)
• ফুটন্ত তাপমাত্রা প্রায় 160 ডিগ্রি
• সম্পূর্ণ কন্ডিশনার জন্য নিমজ্জন সময়কাল 6 ঘন্টা পর্যন্ত

বিকল্প মালিকানাধীন গলিত অক্সিডাইজিং সল্ট (যেমন, Virgo-টাইপ ফর্মুলেশন) গরম-ঘূর্ণিত অ্যালয় স্কেল অপসারণের জন্যও কার্যকর প্রমাণিত হয়েছে।

কস্টিক স্নান রাসায়নিক রূপান্তরের মাধ্যমে কাজ করে: এটি অনুগত অক্সাইডকে একটি ভঙ্গুর, শর্তযুক্ত স্তরে রূপান্তরিত করে যা পরবর্তী অ্যাসিড পিকলিং সহজেই দ্রবীভূত করতে পারে।
 

কস্টিক কন্ডিশনার এবং জল ধুয়ে ফেলার পরে, ওয়ার্কপিস অ্যাসিড পিকলিং এর মধ্য দিয়ে যায়। স্ট্যান্ডার্ড পিলিং দ্রবণ নাইট্রিক অ্যাসিড (HNO₃) হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিড (HF) এর সাথে একত্রিত করে।

সাধারণ অ্যাসিড স্নানের পরামিতি:

• HNO₃: HF আয়তনের অনুপাত 5:1 এর চেয়ে বেশি বা সমান (হাইড্রোজেন ক্ষয় প্রতিরোধের জন্য গুরুত্বপূর্ণ)
• প্রস্তাবিত অনুপাত: 10:1 HNO₃:HF
• স্নানের তাপমাত্রা: হাইড্রোজেন শোষণ সীমিত করতে 60 ডিগ্রির নিচে
• নিমজ্জন সময়: স্কেল পুরুত্ব এবং খাদ রচনার উপর নির্ভর করে 20 সেকেন্ড থেকে কয়েক মিনিট

নাইট্রিক অ্যাসিড একটি অক্সিডাইজিং এজেন্ট হিসাবে কাজ করে যা সদ্য উন্মুক্ত টাইটানিয়াম পৃষ্ঠকে নিষ্ক্রিয় করে, যখন হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিড শর্তযুক্ত স্কেল এবং অন্তর্নিহিত অক্সাইড- দূষিত স্তরকে দ্রবীভূত করে।

পিকলিং অবশিষ্টাংশ সরিয়ে দেয় এবং ধাতব পৃষ্ঠের ফিনিস পুনরুদ্ধার করে। রাসায়নিকভাবে মিলিত উপকরণগুলির জন্য, স্কেলের নীচে অক্সিজেন-দূষিত স্তরকে নির্মূল করার জন্য লবণ-স্নানের কন্ডিশনার প্রয়োজন হতে পারে।

গলিত কস্টিক স্নান প্রায় 450 ডিগ্রিতে কাজ করে। এই তাপমাত্রা + এবং টাইটানিয়াম মিশ্রণের জন্য বার্ধক্য তাপমাত্রা সীমার মধ্যে বা কাছাকাছি পড়ে।

কস্টিক কন্ডিশনিংয়ের সময়, আধা-সমাপ্ত পণ্যগুলি অনাকাঙ্ক্ষিত বৃষ্টিপাতের মধ্য দিয়ে যেতে পারে-ম্যাট্রিক্সের মধ্যে গৌণ বা আন্তঃধাতু পর্যায়গুলির নিউক্লিয়েশন এবং বৃদ্ধি। এই অকাল বার্ধক্য বিভিন্ন ক্ষতিকারক ফলাফল তৈরি করে:

• বর্ধিত কঠোরতা এবং পরবর্তী ঠান্ডা কাজের অপারেশনে নমনীয়তা হ্রাস
• পরবর্তী প্রক্রিয়াকরণের সময় ক্র্যাকিংয়ের উচ্চ ঝুঁকি
• সমাপ্ত উপাদানে আপস মাত্রিক স্থায়িত্ব

ঘটনাটি বিশেষভাবে উচ্চারিত হয় -সমৃদ্ধ অ্যালোয় যেখানে বার্ধক্য গতিবিদ্যা 400 ডিগ্রির উপরে তাপমাত্রায় ত্বরান্বিত হয়। নিয়ন্ত্রিত বার্ধক্যজনিত চিকিত্সার বিপরীতে যা সুনির্দিষ্টভাবে পর্যবেক্ষণ করা অবস্থার অধীনে সম্পাদিত হয়, কস্টিক-স্নানের এক্সপোজার খাদের মেজাজের অবস্থা বিবেচনা না করেই ঘটে, যা উৎপাদন ব্যাচ জুড়ে যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যের পরিবর্তনশীলতার পরিচয় দেয়।

টাইটানিয়াম খাদ প্রক্রিয়াকরণে হাইড্রোজেন ভ্রান্তি সবচেয়ে ভয়ঙ্কর হুমকি তৈরি করে। টাইটানিয়াম এবং এর সংকর ধাতুগুলি সহজে হাইড্রোজেন শোষণ করে পিকলিং দ্রবণ থেকে, স্নান পরিষ্কার করা এবং এমনকি উচ্চ তাপমাত্রায় বায়ুমণ্ডল থেকে।

প্রক্রিয়াটি নিম্নরূপ কাজ করে:

অ্যাসিড পিকিংয়ের সময়, এইচএফ উপাদানটি টাইটানিয়াম পৃষ্ঠকে আক্রমণ করে, দ্রবীভূত প্রতিক্রিয়ার উপজাত হিসাবে পারমাণবিক হাইড্রোজেন তৈরি করে। এই পারমাণবিক হাইড্রোজেনের একটি অংশ আণবিক H₂ এবং পালানোর পরিবর্তে টাইটানিয়াম জালিতে ছড়িয়ে পড়ে।

একবার শোষিত হলে, হাইড্রোজেন -টি জালিতে অন্তর্বর্তী স্থানগুলি দখল করে। দ্রবণীয়তার সীমা ছাড়িয়ে যাওয়া ঘনত্বে, হাইড্রোজেন ভঙ্গুর টাইটানিয়াম হাইড্রাইড (TiHₓ) প্লেটলেট হিসাবে শস্যের সীমানা এবং স্লিপ প্লেন বরাবর অবক্ষয় করে। এই হাইড্রাইডগুলি:

• ফ্র্যাকচার শক্ততা এবং ক্লান্তি প্রতিরোধের হ্রাস করুন
• প্রসার্য চাপের অধীনে আন্তঃগ্রানুলার ক্র্যাকিং প্রচার করুন
• পরিষেবা পরিবেশে সাবক্রিটিক্যাল ক্র্যাক বৃদ্ধি ত্বরান্বিত করুন

হাইড্রোজেন ক্ষরণ থ্রেশহোল্ড অ্যালয় কম্পোজিশন এবং মাইক্রোস্ট্রাকচার দ্বারা পরিবর্তিত হয়, কিন্তু 150-200 পিপিএমের কম ঘনত্ব যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যে পরিমাপযোগ্য অবক্ষয় সৃষ্টি করতে পারে।

আচারের সময় হাইড্রোজেন পিক আপ-কে বাড়িয়ে তোলে বেশ কয়েকটি কারণ:

1. HF ঘনত্ব সর্বোত্তম মাত্রা অতিক্রম করেদ্রবীভূত প্রতিক্রিয়া ত্বরান্বিত করে এবং অত্যধিক পারমাণবিক হাইড্রোজেন উৎপন্ন করে
2. স্নানের তাপমাত্রা 60 ডিগ্রির উপরেহাইড্রোজেন diffusivity এবং শোষণ গতিবিদ্যা বৃদ্ধি
3. ক্ষয়প্রাপ্ত HNO₃ সামগ্রীপ্যাসিভেটিং এফেক্ট কমায় যা অন্যথায় হাইড্রোজেন প্রবেশ সীমিত করবে
4. বর্ধিত নিমজ্জন সময়হাইড্রোজেন এক্সপোজার দীর্ঘায়িত করে
5. 12 g/L উপরে টাইটানিয়াম আয়ন জমেস্নানের মধ্যে সমাধান রসায়ন পরিবর্তন করে এবং হাইড্রোজেন শোষণ প্রচার করে

স্কেল কন্ডিশনিংয়ের আগে নাইট্রিক অ্যাসিড দ্রবণে লোহা এবং নিকেল পৃষ্ঠের দূষণ অপসারণ করে হাইড্রোজেন শোষণ সম্পূর্ণরূপে প্রতিরোধ করা যেতে পারে। এই প্রিট্রিটমেন্ট গ্যালভানিক কাপলিং এফেক্টকে দূর করে যা পরবর্তী অ্যাসিড এক্সপোজারের সময় হাইড্রোজেন পিক আপ{1}}কে ত্বরান্বিত করে।

অকাল বার্ধক্য রোধ করার জন্য তাপমাত্রা ব্যবস্থাপনা প্রাথমিক লিভার হিসাবে রয়ে গেছে। যদিও 450 ডিগ্রী প্রচলিত অপারেটিং পয়েন্টকে প্রতিনিধিত্ব করে, নিম্ন-তাপমাত্রার কস্টিক ফর্মুলেশন বিদ্যমান। NaOH-NaNO₂ সিস্টেমগুলি 160 ডিগ্রির কাছাকাছি কাজ করে (ফুটন্ত জলীয় দ্রবণ) এমন একটি বিকল্প অফার করে যা হ্রাস করার কার্যকারিতা বজায় রেখে বার্ধক্যের ঝুঁকি হ্রাস করে।

 

টাইম মিনিমাইজেশন তাপীয় এক্সপোজারকে সীমাবদ্ধ করে। কন্ডিশনিং সময়কালটি স্কেল ঢিলা করার জন্য প্রয়োজনীয় সর্বনিম্ন হওয়া উচিত

 

বিভিন্ন বার্ধক্য সংবেদনশীলতার জন্য অ্যালয়-নির্দিষ্ট প্রোটোকল অ্যাকাউন্ট. -সমৃদ্ধ অ্যালয়গুলির জন্য আরও রক্ষণশীল তাপমাত্রার প্রয়োজন হয়-সময়ের প্যারামিটার বা কাছাকাছি- অ্যালয়৷

HNO₃:5:1 এর উপরে HF অনুপাত রক্ষণাবেক্ষণ (প্রাধান্য 10:1) হাইড্রোজেন ক্ষয় প্রতিরোধের জন্য একক সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ নিয়ন্ত্রণ প্যারামিটার গঠন করে। নাইট্রিক অ্যাসিডের ঘনত্ব কখনই আনুমানিক 10% এর নিচে নামবে না, কারণ এই থ্রেশহোল্ড নিরাপদ প্যাসিভেশন এবং সক্রিয় হাইড্রোজেন শোষণের মধ্যে সীমানা চিহ্নিত করে।

 

60 ডিগ্রির নিচে তাপমাত্রা সীমাবদ্ধতা হাইড্রোজেন শোষণ গতিবিদ্যা এবং সাধারণ জারা হার উভয়ই হ্রাস করে।

 

স্নান পর্যবেক্ষণে অ্যাসিড ঘনত্ব এবং দ্রবীভূত টাইটানিয়াম সামগ্রীর নিয়মিত বিশ্লেষণ অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। টাইটানিয়াম ঘনত্ব 12 g/L ছাড়িয়ে গেলে স্নান প্রতিস্থাপন করা প্রয়োজন।

 

আচারের পরে-গরম জলে ধুয়ে তারপর ঠান্ডা জল এবং জোরপূর্বক শুকানো অবশিষ্ট অ্যাসিডের ক্ষয় রোধ করে এবং পরবর্তী পরিচালনার সময় হাইড্রোজেন প্রবেশকে কমিয়ে দেয়।

 

টাইম উইন্ডো সীমাবদ্ধতার জন্য কস্টিক কন্ডিশনার এক ঘন্টার মধ্যে কন্ডিশন্ড পৃষ্ঠের সেকেন্ডারি জারণ রোধ করতে অ্যাসিড পিকলিং প্রয়োজন।
 

দুই-পদক্ষেপ গলিত কস্টিক কন্ডিশনিং এবং অ্যাসিড পিকলিং প্রক্রিয়া টাইটানিয়াম অ্যালয় স্কেল অপসারণের জন্য শিল্পের মান হিসাবে রয়ে গেছে। এর কার্যকারিতা অ্যাসিড দ্রবীভূত হওয়ার পরে কস্টিক স্কেল শিথিলকরণের পরিপূরক ক্রিয়া থেকে উদ্ভূত হয়। যাইহোক, প্রক্রিয়াটি দুটি উল্লেখযোগ্য ধাতুবিদ্যার ঝুঁকি-450 ডিগ্রি কস্টিক এক্সপোজার থেকে অকাল বার্ধক্য শক্তিশালীকরণ এবং অনিয়ন্ত্রিত HF থেকে হাইড্রোজেন ক্ষয়-HNO₃ পিকলিং এর সাথে পরিচিত করে।

সফল বাস্তবায়ন তাপমাত্রা, সময়, এবং সমাধান রসায়ন পরামিতি জুড়ে কঠোর প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণের দাবি করে। হাইড্রোজেন শোষণ রোধ করতে HNO₃:HF অনুপাত ধারাবাহিকভাবে 5:1 অতিক্রম করতে হবে। অনাকাঙ্ক্ষিত বার্ধক্য প্রতিক্রিয়া এড়াতে কস্টিক স্নানের তাপমাত্রা এবং সময়কাল ন্যূনতমকরণ প্রয়োজন।

বিভিন্ন টাইটানিয়াম অ্যালয় গ্রেড এবং পণ্যের ফর্মগুলি প্রক্রিয়াকরণের জন্য উত্পাদন পরিবেশের জন্য, বিভেদযুক্ত প্রক্রিয়া স্পেসিফিকেশন-প্রক্রিয়া পর্যবেক্ষণ এবং নিয়মিত স্নান বিশ্লেষণের সাথে মিলিত-বস্তুগত বৈশিষ্ট্য বা উপাদানের অখণ্ডতার সাথে আপস না করে ধারাবাহিক স্কেল অপসারণের সবচেয়ে নির্ভরযোগ্য পথ অফার করে।

এখনই যোগাযোগ করুন