TC4 टाइटेनियम मिश्र धातु, एक प्रकार का टाइटेनियम मिश्र धातु, 1954 में संयुक्त राज्य अमेरिका द्वारा सफलतापूर्वक विकसित किया गया था। इसमें 6% स्थिर तत्व और 4% स्थिर तत्व V शामिल है। TC4 टाइटेनियम मिश्र धातु की नाममात्र संरचना 7 के बराबर है। एल्यूमीनियम, 2.9 के बराबर मोलिब्डेनम के साथ। इसकी एनील्ड अवस्था में, मिश्रधातु में 10%-15% बीटा चरण होता है। एल्युमीनियम मिलाने से Ti-Al-V प्रणाली में ठोस समाधान के माध्यम से चरण को मजबूत करके कमरे के तापमान पर ताकत और मिश्र धातु की थर्मल ताकत गुणों को बढ़ाया जाता है। दूसरी ओर, वी कुछ मिश्र धातु तत्वों में से एक के रूप में कार्य करता है जो टाइटेनियम मिश्र धातुओं में ताकत और प्लास्टिसिटी दोनों में सुधार करता है। अधिकांश मिश्र धातु तत्वों के विपरीत, वी का टाइटेनियम मिश्र धातुओं की प्लास्टिसिटी पर लाभकारी प्रभाव पड़ता है क्योंकि यह -स्टेट जाली के सी/ए-अक्ष अनुपात को कम करता है, -चरण के गठन को बढ़ावा देता है और उपयोग के दौरान दीर्घकालिक मिश्र धातु उत्सर्जन को रोकता है।
TC4 टाइटेनियम मिश्र धातु अपने असाधारण समग्र प्रदर्शन और अनुकूल प्रक्रिया विशेषताओं के लिए विशिष्ट है। यह मिश्र धातु कमरे के तापमान पर मध्यम शक्ति और ऊंचे तापमान पर उच्च शक्ति प्रदर्शित करती है। यह समुद्री जल में उच्च थकान प्रतिरोध और दरार प्रसार प्रतिरोध के साथ-साथ रेंगने और थर्मल स्थिरता के लिए सराहनीय प्रतिरोध प्रदर्शित करता है। इसके अलावा, इसमें संतोषजनक फ्रैक्चर क्रूरता और थर्मल नमक तनाव संक्षारण प्रतिरोध का दावा है। TC4 टाइटेनियम मिश्र धातु भी TC2 और TC1 मिश्र धातुओं की तुलना में कम हाइड्रोजन संवेदनशीलता प्रदर्शित करता है। नतीजतन, यह विभिन्न घटकों के निर्माण में उपयुक्तता पाता है जो -196 से 450 डिग्री की व्यापक तापमान सीमा के भीतर काम करते हैं, विशेष रूप से क्षति सहनशीलता सीमा के सिद्धांत को ध्यान में रखते हुए डिज़ाइन किए गए हिस्से।
इसके अलावा, TC4 टाइटेनियम मिश्र धातु उत्कृष्ट लचीलापन और सुपरप्लास्टिकिटी प्रदर्शित करता है, जो इसे विभिन्न दबाव प्रसंस्करण विधियों का उपयोग करके आकार देने के लिए उपयुक्त बनाता है। यह वेल्डिंग और मशीनिंग कार्यों में भी अच्छी तरह से काम करता है और निर्माण तकनीकों में बहुमुखी प्रतिभा प्रदान करता है।
TC4 टाइटेनियम मिश्र धातु विभिन्न अर्ध-तैयार रूपों में उपलब्ध है, जिसमें बार, फोर्जिंग, शीट, मोटी प्लेट, प्रोफाइल और तार शामिल हैं। इसके अतिरिक्त, इसका उपयोग कास्टिंग (ZTC4 के रूप में संदर्भित) में भी होता है।
TC4ELI टाइटेनियम मिश्र धातु
TC4ELI TC4 टाइटेनियम मिश्र धातु का एक उन्नत संस्करण है, जो इसकी परिवर्तित एल्यूमीनियम सामग्री और आयरन (Fe), नाइट्रोजन (N), हाइड्रोजन (H), और ऑक्सीजन (O) जैसे अंतरालीय तत्वों के कम स्तर से अलग है।
TC4ELI टाइटेनियम मिश्र धातु ने अपनी असाधारण जैव अनुकूलता, कम लोचदार मापांक, हल्की प्रकृति, संक्षारण प्रतिरोध, गैर-विषाक्तता, उच्च उपज शक्ति, विस्तारित थकान जीवन, काफी कमरे के तापमान की लचीलापन और आसानी के कारण मेडिकल सर्जिकल प्रत्यारोपण के लिए एक पसंदीदा सामग्री के रूप में प्रमुखता प्राप्त की है। फॉर्मैबिलिटी चिकित्सा क्षेत्र में, TC4ELI टाइटेनियम मिश्र धातु शीट का उपयोग मुख्य रूप से खोपड़ी की मरम्मत और हड्डी निर्धारण जैसे अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है, जहां ताकत, थकान जीवन और प्लास्टिसिटी के लिए कठोर आवश्यकताएं मौजूद हैं।
टाइटेनियम मिश्र धातु, जिसमें अन्य मिश्र धातु तत्वों के साथ आधार तत्व के रूप में टाइटेनियम शामिल है, दो आइसोमोर्फिक क्रिस्टल संरचनाओं को प्रदर्शित करता है। 882 डिग्री से नीचे, टाइटेनियम एक क्लोज-पैक्ड हेक्सागोनल जाली संरचना को अपनाता है जिसे -टाइटेनियम कहा जाता है, जबकि यह 882 डिग्री से ऊपर बीटा-टाइटेनियम नामक शरीर-केंद्रित क्यूबिक जाली संरचना में बदल जाता है। चरण संक्रमण तापमान और घटक संरचना को संशोधित करने के लिए उपयुक्त मिश्र धातु तत्वों को सावधानीपूर्वक शामिल करके, इन दो संरचनाओं की विशिष्ट विशेषताओं का लाभ उठाते हुए, विभिन्न संरचनाओं के साथ टाइटेनियम मिश्र धातु प्राप्त की जा सकती है।
TC4 मिश्र धातु की नींव पर निर्मित, TC4ELI टाइटेनियम मिश्र धातु कार्बन (C), ऑक्सीजन (O), और नाइट्रोजन (N) जैसे अंतरालीय तत्वों के साथ-साथ अशुद्धता तत्व आयरन (Fe) की उपस्थिति को कम कर देता है, जिसके परिणामस्वरूप कमी आती है। ताकत। हालाँकि, यह समायोजन मिश्र धातु की क्षमता और कठोरता को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाता है। TC4ELI उत्कृष्ट प्लास्टिसिटी, क्रूरता, वेल्डिंग प्रदर्शन और कम तापमान प्रदर्शन प्रदर्शित करता है, जिससे यह कम तापमान इंजीनियरिंग, चिकित्सा उपचार, जहाजों और विमान जैसे महत्वपूर्ण क्षेत्रों में व्यापक रूप से लागू होता है।
जबकि TC4 मिश्र धातु सामान्य या उच्च तापमान वाले वातावरण में उपयोग के लिए उपयुक्त है, TC4ELI मिश्र धातु विशेष रूप से अति-निम्न-तापमान वाले वातावरण के लिए डिज़ाइन की गई है।
TC4 टाइटेनियम मिश्र धातु और TC4ELI टाइटेनियम मिश्र धातु के तुलनीय ग्रेडों में T-6A-4V/ग्रेड 5 (अमेरिकी ग्रेड), BT 6 (रूसी ग्रेड), IMI 318 (ब्रिटिश ग्रेड), और TiAI6V4 (जर्मन) शामिल हैं। श्रेणी)।
चिकित्सा उपकरण निर्माण के क्षेत्र में, टाइटेनियम और टाइटेनियम मिश्र धातुओं का आघात और ट्यूमर के कारण हड्डी और जोड़ों की क्षति को संबोधित करने में व्यापक उपयोग होता है। कृत्रिम जोड़, हड्डी की प्लेटें और पेंच आमतौर पर टाइटेनियम और टाइटेनियम मिश्र धातुओं से बनाए जाते हैं, जिन्हें नैदानिक अभ्यास में व्यापक स्वीकृति मिली है। इन सामग्रियों का उपयोग कूल्हे के जोड़ों (ऊरु सिर सहित), घुटने के जोड़ों, कोहनी के जोड़ों, मेटाकार्पोफैन्जियल जोड़ों, इंटरफैन्जियल जोड़ों, मेम्बिबल्स, कृत्रिम कशेरुक निकायों (स्पाइनल ऑर्थोस), पेसमेकर हाउसिंग, कृत्रिम हृदय (हृदय वाल्व), कृत्रिम दंत प्रत्यारोपण, टाइटेनियम में किया जाता है। -निकेल डेंटल ऑर्थोडॉन्टिक्स, और क्रैनियोप्लास्टी के लिए टाइटेनियम जाल। उच्च विशिष्ट शक्ति, उत्कृष्ट जैव अनुकूलता, और शारीरिक तरल पदार्थों द्वारा संक्षारण प्रतिरोध टाइटेनियम और टाइटेनियम मिश्र धातु को तेजी से मांग वाली सामग्री बनाते हैं।
Ti 6Al -4V ELI, Ti 6Al -4V मिश्र धातु का एक प्रकार है जिसमें एक संकीर्ण संरचनात्मक अंतर होता है, जो इसे अधिकतम कठोरता प्राप्त करने में सक्षम बनाता है। यह ग्रेड समुद्री जल और कम तापमान वाले वातावरण में अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से उपयुक्त है। आमतौर पर, Ti 6Al-4V ELI का उपयोग एनील्ड अवस्था में किया जाता है और यह चिकित्सा प्रत्यारोपण के लिए एक उत्कृष्ट विकल्प है।
उत्पादन प्रक्रिया में रिलैक्सेशन एनीलिंग शामिल है, जहां मिश्र धातु को 1 से 4 घंटे की अवधि के लिए 900 से 1200 डिग्री फ़ारेनहाइट के तापमान पर हवा में ठंडा किया जाता है। गोल सलाखों और फोर्जिंग के लिए, डबल एनीलिंग प्रक्रिया नियोजित की जाती है। प्रारंभ में, समाधान एनीलिंग बीटा संक्रमण बिंदु से ऊपर 50 से 100 डिग्री फ़ारेनहाइट के तापमान पर आयोजित किया जाता है। हवा में ठंडा होने से पहले सामग्री को कम से कम 1 घंटे तक इस तापमान पर रखा जाता है। इसके बाद, मिश्रधातु को कम से कम 1 घंटे के लिए 1300-1400 डिग्री फ़ारेनहाइट तक गर्म किया जाता है और फिर हवा में ठंडा किया जाता है। वेल्डिंग परिचालन के बाद रिलैक्सेशन एनीलिंग की सिफारिश की जाती है।
