অ্যানিলিং করার পূর্বে একটি টাইটানিয়াম হিটার টিউবের কোল্ড ওয়ার্ক লেভেল (5% বনাম. 20% হ্রাস) কীভাবে 300 ডিগ্রীতে বাতাসে পুনরুদ্ধারকৃত শস্যের আকার এবং পরবর্তী তাপীয় ক্লান্তি ক্র্যাকিং প্রতিরোধের পরিবর্তন করে?
একটি বার্তা রেখে যান
টাইটানিয়াম হিটার টিউব তৈরিতে, ঠাণ্ডা অঙ্কন চূড়ান্ত অ্যানিলিংয়ের আগে ক্রস-বিভাগীয় এলাকাকে একটি নির্দিষ্ট শতাংশ কমিয়ে দেয়। কোল্ড ওয়ার্ক লেভেল অ্যানিলিংয়ের সময় রিক্রিস্টালাইজেশনের জন্য চালিকা শক্তি নির্ধারণ করে। 5% কম ঠান্ডা কাজের স্তর ASTM 4-5 (ব্যাস 80-120 µm) এর বড় পুনঃক্রিস্টালাইজড দানা তৈরি করে। 20% একটি উচ্চ ঠান্ডা কাজের স্তর ASTM 8-10 (ব্যাস 11-22 µm) এর সূক্ষ্ম পুনঃক্রিস্টালাইজড দানা তৈরি করে। 300 ডিগ্রীতে বাতাসে, সূক্ষ্ম দানাদার উপাদান তাপীয় ক্লান্তি ক্র্যাকিংয়ের 3-5 গুণ বেশি প্রতিরোধ প্রদর্শন করে কারণ ছোট শস্যগুলি চক্রীয় তাপীয় স্ট্রেনকে মিটমাট করতে এবং ফাটল বিস্তারকে প্রতিরোধ করতে আরও শস্যের সীমানা প্রদান করে।
তাপীয় ক্লান্তি প্রতিরোধের উপর শস্যের আকারের প্রভাবের প্রক্রিয়া
300 ডিগ্রীতে তাপীয় সাইকেল চালানোর সময়, টাইটানিয়াম টিউব প্রসারিত হয় এবং সংকুচিত হয়। চক্রীয় স্ট্রেন স্লিপ এবং শস্য সীমানা সহচরী দ্বারা মিটমাট করা হয়. সূক্ষ্ম-দানাযুক্ত উপাদানের প্রতি ইউনিট আয়তনে আরও বেশি শস্যের সীমানা থাকে, যার ফলে স্ট্রেনকে আরও সমানভাবে বিতরণ করা যায়। ফাটল সূচনা স্লিপ ব্যান্ড এবং শস্য সীমানায় ঘটে; সূক্ষ্ম দানা শস্যের সীমানায় স্লিপ দৈর্ঘ্য এবং চাপের ঘনত্ব হ্রাস করে। ক্লান্তি ফাটল বৃদ্ধির হার da/dN ∝ d^0.5 অনুসরণ করে, যেখানে d হল শস্যের আকার। শস্যের ব্যাস অর্ধেক করলে ফাটল বৃদ্ধির হার 30% কমে যায়। উপরন্তু, সূক্ষ্ম শস্য ফাটল বিস্তারে আরও বাধা প্রদান করে, ফাটলকে দিক পরিবর্তন করতে এবং শক্তি অপচয় করতে বাধ্য করে।
কোল্ড ওয়ার্কের একটি ফাংশন হিসাবে পরিমাণগত পুনর্বিন্যাস শস্যের আকার
গ্রেড 2 টাইটানিয়াম টিউবগুলির 700 ডিগ্রিতে 30 মিনিটের জন্য নিয়ন্ত্রিত অ্যানিলিং, বিভিন্ন ঠান্ডা কাজের স্তর অনুসরণ করে, নিম্নলিখিত পুনঃক্রিয়কৃত শস্যের আকারগুলি স্থাপন করেছে। 5% ঠান্ডা কাজে, পুনঃক্রিস্টাল করা শস্যের আকার হল ASTM 3-5 (ব্যাস 50-125 µm), এবং অ্যানিলিং করার পরে কঠোরতা হল 160-180 HV। 10% ঠান্ডা কাজে, শস্যের আকার ASTM 5–7 (32–64 µm), এবং কঠোরতা 170–190 HV। 15% ঠান্ডা কাজে, শস্যের আকার ASTM 7–8 (22–45 µm), এবং কঠোরতা 180–200 HV। 20% ঠান্ডা কাজে, শস্যের আকার ASTM 8-9 (16–32 µm), এবং কঠোরতা 190-210 HV। 30% ঠান্ডা কাজে, শস্যের আকার ASTM 9–10 (11–22 µm), এবং কঠোরতা 200–220 HV। 40% ঠান্ডা কাজে, শস্যের আকার ASTM 10-11 (8-16 µm), এবং কঠোরতা 210-230 HV।
শস্য আকারের একটি ফাংশন হিসাবে 300 ডিগ্রিতে তাপীয় ক্লান্তি জীবন
10,000 সাইকেলে 250 ডিগ্রী (50 ডিগ্রী থেকে 300 ডিগ্রী) তাপমাত্রার সুইং সহ 300 ডিগ্রীতে সাইক্লিক টেস্টিং গ্রেড 2 টাইটানিয়ামের জন্য নিম্নলিখিত তাপীয় ক্লান্তি ফাটল গভীরতা স্থাপন করেছে। ASTM শস্যের আকার 3-5 (5% ঠান্ডা কাজ) এর জন্য, 10,000 চক্রের পরে ফাটল গভীরতা 150-300 µm, এবং 1 মিমি ফাটলের ক্লান্তি জীবন 30,000-50,000 চক্র। ASTM শস্যের আকার 5-7 (10% ঠান্ডা কাজ), ফাটল গভীরতা 80-150 µm, এবং 1 মিমি পর্যন্ত জীবনকাল 60,000-100,000 চক্র। ASTM শস্যের আকার 7-8 (15% ঠান্ডা কাজ) জন্য, ফাটল গভীরতা 40-80 µm, এবং 1 মিমি পর্যন্ত জীবন 120,000-200,000 চক্র। ASTM শস্যের আকার 8-9 (20% ঠান্ডা কাজের) জন্য, ফাটল গভীরতা 20-40 µm, এবং 1 মিমি পর্যন্ত জীবন 250,000–400,000 চক্র। ASTM শস্যের আকার 9-10 (30% ঠান্ডা কাজ), ফাটল গভীরতা 10-20 µm, এবং 1 মিমি পর্যন্ত জীবন 500,000 চক্র অতিক্রম করে।
300 ডিগ্রি এয়ার সার্ভিসের জন্য কোল্ড ওয়ার্ক এবং গ্রেইন সাইজ সিলেকশন গাইড
নিম্নোক্ত সারণী প্রত্যাশিত তাপচক্র এবং কাঙ্ক্ষিত ক্লান্তি জীবনের উপর ভিত্তি করে 300 ডিগ্রীতে বাতাসে পরিচর্যার উদ্দেশ্যে টাইটানিয়াম হিটার টিউবগুলির জন্য পূর্বের ঠান্ডা কাজের স্তর এবং ফলস্বরূপ শস্যের আকারের জন্য সুপারিশ প্রদান করে।
| সার্ভিস লাইফের উপর প্রত্যাশিত তাপচক্র | কাঙ্ক্ষিত ক্লান্তি জীবন (চক্র থেকে 1 মিমি ফাটল) | প্রস্তাবিত পূর্বে ঠান্ডা কাজ (%) | রেজাল্টিং গ্রেইন সাইজ (ASTM) | 10,000 চক্রের (µm) পরে প্রত্যাশিত ফাটল গভীরতা |
|---|---|---|---|---|
| <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 |
কোল্ড ওয়ার্ক কন্ট্রোলের বাইরে ইঞ্জিনিয়ারিং
টাইটানিয়াম গ্রেড রিক্রিস্টালাইজেশন আচরণকে প্রভাবিত করে। গ্রেড 7 প্যালাডিয়ামের কারণে গ্রেড 2 এর চেয়ে সামান্য বেশি তাপমাত্রায় পুনরায় ক্রিস্টালাইজ করে, তবে প্রদত্ত ঠান্ডা কাজের স্তরের জন্য চূড়ান্ত শস্যের আকার একই রকম। গ্রেড 5 (Ti-6Al-4V) এই অবস্থার অধীনে সম্পূর্ণরূপে পুনরায় ক্রিস্টালাইজ করে না। প্রাচীরের বেধ সরাসরি দানার আকারকে প্রভাবিত করে না কিন্তু ফাটল বিস্তারের সময়কে প্রভাবিত করে; 20 µm ফাটল সহ একটি 2.0 মিমি প্রাচীরের প্রাচীরের 98% অবশিষ্ট থাকে। অ্যানিলিং তাপমাত্রা এবং সময় শস্যের আকারকেও প্রভাবিত করে; উচ্চ তাপমাত্রা বা দীর্ঘ সময় মোটা দানা। সর্বাধিক তাপীয় ক্লান্তি প্রতিরোধের জন্য, 20% এর উপরে ঠান্ডা কাজ উপকারী, তবে অতিরিক্ত ঠান্ডা কাজ (40% এর উপরে) আঁকার সময় ফাটল সৃষ্টি করতে পারে।
একটি অবহিত স্পেসিফিকেশন তৈরি করা
উল্লেখযোগ্য থার্মাল সাইক্লিং সহ 300 ডিগ্রীতে বাতাসে চালিত একটি টাইটানিয়াম হিটার টিউবের জন্য, চূড়ান্ত অ্যানিলিং করার আগে 20-30% পূর্বের ঠান্ডা কাজের স্তর নির্দিষ্ট করুন। ASTM 8 বা আরও সূক্ষ্ম আকারের একটি চূড়ান্ত পুনর্নির্মাণ করা শস্যের প্রয়োজন। 60,000 এর কম প্রত্যাশিত চক্রের অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, 10-15% ঠান্ডা কাজ গ্রহণযোগ্য। গুরুতর সাইকেল চালানোর জন্য (দৈনিক শুরু{11}}10 বছরের জন্য স্টপ, আনুমানিক 3,650 সাইকেল), ASTM 5 এবং ASTM 8 এর মধ্যে পার্থক্য নগণ্য, এবং স্ট্যান্ডার্ড ঠান্ডা কাজ যথেষ্ট। দ্রুত থার্মাল সাইক্লিং (প্রতিদিন অনেক চক্র) সহ সমালোচনামূলক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, 30% ঠান্ডা কাজ এবং ASTM শস্যের আকার 9 বা সূক্ষ্ম উল্লেখ করুন। অ্যানিলিংয়ের আগে ঠান্ডা কাজের স্তর নিয়ন্ত্রণ করে, ইঞ্জিনিয়ার 300 ডিগ্রিতে প্রয়োজনীয় তাপীয় ক্লান্তি প্রতিরোধের জন্য শস্যের আকার তৈরি করে।,
