टाइटेनियम मिश्र धातुओं में कई विशेषताएं हैं, जिनमें कम कठोरता, उच्च शक्ति, उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध, उच्च गर्मी प्रतिरोध और हल्के गुण शामिल हैं। ये विशेषताएँ टाइटेनियम मिश्र धातुओं को उच्च कठोरता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों, जैसे किनारे सामग्री, के लिए अनुपयुक्त बनाती हैं।
1. उच्च शक्ति:
टाइटेनियम मिश्र धातु का घनत्व लगभग 4.5g/cm3 है, जो स्टील का केवल 60% है। इसके कम घनत्व के बावजूद, शुद्ध टाइटेनियम की ताकत साधारण स्टील से तुलनीय है, और कुछ उच्च शक्ति वाले टाइटेनियम मिश्र धातु कई मिश्र धातु संरचनात्मक स्टील्स की ताकत से भी आगे निकल जाते हैं। नतीजतन, टाइटेनियम मिश्र धातु उच्च विशिष्ट शक्ति (ताकत/घनत्व) प्रदर्शित करते हैं, जो उन्हें उच्च इकाई शक्ति, कठोरता और ताकत के साथ हल्के घटकों के उत्पादन के लिए आदर्श बनाती है। विमान के इंजन घटक, कंकाल, खाल, फास्टनरों और लैंडिंग गियर में अक्सर टाइटेनियम मिश्र धातु का उपयोग किया जाता है।
2. उच्च तापीय शक्ति:
टाइटेनियम मिश्र धातुएं एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं की तुलना में अधिक तापमान का सामना कर सकती हैं। वे मध्यम तापमान में भी अपनी आवश्यक ताकत बनाए रख सकते हैं और 150 डिग्री और 500 डिग्री के बीच बेहतर ताकत प्रदर्शित कर सकते हैं, जबकि एल्यूमीनियम मिश्र धातु 150 डिग्री पर ताकत में महत्वपूर्ण गिरावट का अनुभव करते हैं। टाइटेनियम मिश्र धातु 500 डिग्री तक के तापमान पर काम कर सकती है, जबकि एल्यूमीनियम मिश्र धातु 200 डिग्री से नीचे के तापमान तक सीमित है।
3. अच्छा संक्षारण प्रतिरोध:
आर्द्र वातावरण और समुद्री जल में टाइटेनियम मिश्र धातु स्टेनलेस स्टील से बेहतर प्रदर्शन करती है। वे गड्ढे, एसिड संक्षारण और तनाव संक्षारण के प्रति उत्कृष्ट प्रतिरोध प्रदर्शित करते हैं। टाइटेनियम मिश्र धातुएं क्षार, क्लोराइड, क्लोरीन कार्बनिक पदार्थ, नाइट्रिक एसिड और सल्फ्यूरिक एसिड सहित अन्य के लिए उल्लेखनीय संक्षारण प्रतिरोध प्रदर्शित करती हैं। हालाँकि, पर्यावरण और क्रोमियम नमक मीडिया में संक्षारण के प्रति टाइटेनियम का प्रतिरोध खराब है।
4. अच्छा निम्न-तापमान प्रदर्शन:
टाइटेनियम मिश्र धातुएं निम्न और अति-निम्न तापमान स्थितियों में अपने यांत्रिक गुणों को बनाए रखती हैं। कुछ टाइटेनियम मिश्रधातुएँ, जैसे कि TA7, -253 डिग्री पर भी प्लास्टिसिटी की एक डिग्री बनाए रखती हैं। इसलिए, टाइटेनियम मिश्र धातु कम तापमान वाले अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक सामग्री हैं।
5. रासायनिक गतिविधि:
टाइटेनियम उच्च रासायनिक गतिविधि प्रदर्शित करता है और ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, हाइड्रोजन, कार्बन मोनोऑक्साइड, कार्बन डाइऑक्साइड, जल वाष्प और अमोनिया जैसी वायुमंडलीय गैसों के साथ आसानी से प्रतिक्रिया करता है। टाइटेनियम मिश्र धातुओं में उच्च कार्बन सामग्री कठोर टाइटेनियम कार्बाइड (TiC) बना सकती है। ऊंचे तापमान पर टाइटेनियम नाइट्रोजन के साथ प्रतिक्रिया करके टाइटेनियम नाइट्राइड (TiN) की एक कठोर सतह परत बनाता है। 600 डिग्री से ऊपर के तापमान पर, टाइटेनियम उच्च कठोरता के साथ एक कठोर परत बनाने के लिए ऑक्सीजन को अवशोषित करता है। गैसों के अवशोषण के परिणामस्वरूप सतह की परत भंगुर हो सकती है। टाइटेनियम में एक महत्वपूर्ण रासायनिक समानता भी है, जिससे घर्षण सतहों पर आसंजन की घटना होती है।
6. कम तापीय चालकता और लोच का मापांक:
टाइटेनियम की तापीय चालकता निकल, लोहा और एल्यूमीनियम की तुलना में कम है। टाइटेनियम मिश्र धातु उत्पादों में निकेल की तापीय चालकता लगभग 1/4, लोहे की 1/5 और एल्यूमीनियम की 1/14 होती है। विभिन्न टाइटेनियम मिश्र धातुओं की तापीय चालकता शुद्ध टाइटेनियम की तुलना में लगभग 50% कम है। टाइटेनियम मिश्र धातुओं की लोच का मापांक स्टील का लगभग आधा होता है, जिसके परिणामस्वरूप कठोरता कम होती है और विरूपण की संभावना बढ़ जाती है। यह टाइटेनियम मिश्र धातुओं को पतली छड़ों, पतली दीवार वाले भागों और काटने की प्रक्रियाओं के लिए कम उपयुक्त बनाता है, क्योंकि वे महत्वपूर्ण सतह पलटाव प्रदर्शित करते हैं, जिससे उपकरण सतहों पर घर्षण, आसंजन और बंधन घिसाव होता है।
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