फेरोटिटेनियम का उपयोग किस लिए किया जाता है? आज प्रति किलोग्राम टाइटेनियम कितना है?

आज प्रति किलोग्राम टाइटेनियम कितना है?

फेरोटिटेनियम का उपयोग किस लिए किया जाता है?

फेरोटिटेनियम (Fe - ti), आयरन (Fe) और टाइटेनियम (Ti) का एक मिश्र धातु, शक्ति, हल्कापन और संक्षारण प्रतिरोध के अपने अनूठे संयोजन के लिए मूल्यवान है। प्रमुख अनुप्रयोगों में शामिल हैं:
• स्टीलमेकिंग: स्टील की ताकत, कठोरता और पहनने के प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए एक मिश्र धातु एजेंट के रूप में जोड़ा गया। यह एयरोस्पेस घटकों, पाइपलाइनों और भारी मशीनरी जैसे अनुप्रयोगों में उच्च - तापमान प्रदर्शन और संक्षारण प्रतिरोध में भी सुधार करता है।

• सुपरलॉय: निकेल - या कोबाल्ट - जेट इंजन, गैस टर्बाइन और औद्योगिक उपकरणों के लिए सुपरलॉयज़ पर उपयोग किया जाता है, जहां गर्मी प्रतिरोध और रेंगना प्रतिरोध महत्वपूर्ण हैं।

• वेल्डिंग और ब्रेज़िंग: उच्च - स्ट्रेंथ स्टील्स या टाइटेनियम मिश्र धातुओं में शामिल होने के लिए विशेष वेल्डिंग रॉड्स या ब्रेज़िंग मिश्र में एक भराव धातु के रूप में कार्य करता है।

• रक्षा और एयरोस्पेस: अपनी उच्च शक्ति - से - वजन अनुपात के कारण विमान और सैन्य हार्डवेयर के लिए हल्के संरचनात्मक घटकों में उपयोग किया जाता है।

फेरोटिटेनियम की रचना क्या है?

फेरोटिटेनियम में आमतौर पर वजन द्वारा 10-50% टाइटेनियम (टीआई) होता है, जिसमें संतुलन आयरन (एफई) होता है। एल्यूमीनियम (एएल), सिलिकॉन (एसआई), कार्बन (सी), और ऑक्सीजन (ओ) जैसी अशुद्धियां उत्पादन विधियों के आधार पर छोटी मात्रा में मौजूद हो सकती हैं। सामान्य वाणिज्यिक ग्रेड में शामिल हैं:
• कम - ti ग्रेड (10-20% ti): सामान्य स्टील मिश्र धातु के लिए उपयोग किया जाता है।

• मध्यम - ti ग्रेड (30-40% ti): उच्च - शक्ति स्टील्स के लिए।

• उच्च - ti ग्रेड (45-50% ti): विशेष सुपरलॉय या एयरोस्पेस अनुप्रयोगों के लिए।

फेरोटिटेनियम कितना मजबूत है?

फेरोटिटेनियम की ताकत इसके टाइटेनियम सामग्री पर निर्भर करती है:
• तन्यता ताकत: ~ 500–1,200 एमपीए (72,500–174,000 पीएसआई) से रेंज, उच्च टाइटेनियम सामग्री के साथ अधिक ताकत से संबंधित है। उदाहरण के लिए, एक 30% टीआई ग्रेड ~ 800-1,000 एमपीए तन्यता ताकत का प्रदर्शन कर सकता है।

• कठोरता: टाइटेनियम सामग्री के साथ बढ़ता है, आमतौर पर 150-350 एचबी (ब्रिनेल कठोरता) से लेकर, यह सादे कार्बन स्टील की तुलना में कठिन हो जाता है लेकिन कम भंगुर होता है।

• लचीलापन: कम टाइटेनियम सामग्री पर उचित लचीलापन (बढ़ाव ~ 15-25%) बनाए रखता है, हालांकि उच्च टीआई ग्रेड कम रूप से कम हो सकते हैं।

​फेरोटिटेनियम कैसे बनाएं?​

फेरोटिटेनियम का उत्पादन दो प्राथमिक विधियों के माध्यम से किया जाता है:

1.कार्बोथर्मल कमी (इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस, ईएएफ)​:

• कच्चे माल: टाइटेनियम अयस्क (जैसे, ilmenite, fetio₃; या rutile, tio₂), लौह अयस्क (या स्क्रैप), और एक कार्बन - समृद्ध कम करने वाले एजेंट (कोक या कोयला)।

• प्रक्रिया: एक ईएएफ में चार्ज किया गया और ~ 1,600–1,800 डिग्री तक गर्म किया गया। कार्बन टाइटेनियम ऑक्साइड (जैसे, tio₂ + 2 c → ti + 2 co}) को कम करता है, जबकि लोहे के ऑक्साइड धातु के लोहे में कम हो जाते हैं। पिघला हुआ टी और फे मिश्र धातु, अशुद्धियों के साथ (जैसे, sio₂, al₂o₃) स्लैग का गठन।

• परिणाम: अवशिष्ट कार्बन और अन्य तत्वों के साथ कम - शुद्धता फेरोटिटेनियम (10-30% ti) का उत्पादन करता है।

2.एल्यूमीनोथर्मिक कमी (थर्माइट प्रक्रिया)​:

• कच्चे माल: टाइटेनियम डाइऑक्साइड (Tio₂), एल्यूमीनियम पाउडर (एजेंट को कम करना), और लोहे के स्क्रैप।

• प्रक्रिया: Tio₂, Al, और Fe का मिश्रण प्रज्वलित किया जाता है, एक एक्सोथर्मिक प्रतिक्रिया को ट्रिगर करता है:

3TIO2 +4 al+fe → 3ti+al2 o3+fe।

• परिणाम: उच्च - शुद्धता फेरोटिटेनियम (30-50% टीआई) न्यूनतम अशुद्धियों के साथ, एयरोस्पेस या सुपरलॉय अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।

दोनों तरीकों से आवश्यक शुद्धता और टाइटेनियम सामग्री के आधार पर पसंद के साथ एक सजातीय मिश्र धातु मिलती है।