TC11 ٹائٹینیم الائے فورجنگز کی مکینیکل پراپرٹیز

TC11 ٹائٹینیم الائے فورجنگز کی مکینیکل پراپرٹیز

TC11 ٹائٹینیم الائے فورجنگز کی مکینیکل پراپرٹیز پر مائیکرو اسٹرکچر کا اثر

TC11 ٹائٹینیم الائے مارٹینیٹک پلس ٹائپ ہیٹ سٹرینتھ ٹائٹینیم الائے سے تعلق رکھتا ہے، اور اس کی برائے نام ترکیب Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si ہے۔ اس میں اعلی طاقت، درمیانے درجے کے درجہ حرارت کی اچھی کارکردگی، اچھی سنکنرن مزاحمت اور تھکاوٹ کے خلاف مزاحمت ہے۔ اس میں اعلی طاقت کے فوائد ہیں اور گرمی کے علاج سے اسے مضبوط کیا جاسکتا ہے۔ یہ ایرو انجن، ہائی پریشر کمپریسر ڈسکس اور بلیڈ کی تیاری کے لیے اہم مواد ہے، اور ہوائی جہاز پر دباؤ برداشت کرنے والے اہم اجزاء کی تیاری کے لیے بھی استعمال ہوتا ہے۔ مرکب کی اندرونی ساخت اس کی حتمی کارکردگی کا تعین کرتی ہے، اور ساخت اور شکلیات کا معقول امتزاج مواد کی مکینیکل خصوصیات کو بہت بہتر بنا سکتا ہے۔ اس مقالے میں، مختلف تھرمل پروسیسنگ اور ہیٹ ٹریٹمنٹ کے عمل کو ڈیزائن کرکے مختلف فائبر مائیکرو اسٹرکچرز حاصل کیے گئے، اور TC11 فورجنگز کے کمرے کے درجہ حرارت کی تناؤ کی خصوصیات پر مائیکرو اسٹرکچر کے اثرات کا مطالعہ اور تجزیہ کیا گیا۔

1. ٹیسٹ مواد اور طریقے

ٹیسٹ میں استعمال ہونے والا مواد TC11 ٹائٹینیم الائے بار ہے، اور ٹرانسفارمیشن پوائنٹ 1005 ڈگری -1010 ڈگری ہے۔ ٹیسٹ میں استعمال ہونے والے خام مال کو مختلف تھرمل پروسیسنگ یا ہیٹ ٹریٹمنٹ کے عمل سے مختلف مائیکرو اسٹرکچر حاصل کرنے کے لیے تیار کیا جاتا ہے۔ یہ ظاہر کرتا ہے کہ میٹالوگرافک ڈھانچے میں استعمال ہونے والا سنکنرن ایجنٹ 10 فیصد HF پلس 30 فیصد HNO3 پلس 70 فیصد H2O ہے۔ اور پرائمری فیز کے مواد کو مقداری طور پر نمایاں کرنے کے لیے Image-ProPlus سافٹ ویئر کا استعمال کریں: پھر کمرے کے درجہ حرارت پر ٹینسائل خصوصیات کی جانچ کریں۔ یہ ٹیسٹ 1185 قسم کے میٹریل ٹیسٹنگ مشین پر کیا گیا۔

2. ٹیسٹ کے نتائج اور بحث

2.1 TC11 کی مکینیکل خصوصیات پر اثر

شکل 1مختلف مساوی مواد کے ساتھ TC11 کے annealed microstructure کو دکھاتا ہے۔ پرائمری فیز کے مشمولات کو امیج پرو پلس سافٹ ویئر کے ذریعہ مقداری طور پر نمایاں کیا گیا تھا۔ مساوی مرحلے کے مواد 44 فیصد، 39 فیصد، 32 فیصد، اور ترتیب میں 40 فیصد تھے۔ یہ شکل 1 سے دیکھا جا سکتا ہے کہ H1، H2 اور H3 بنیادی مراحل کے مواد میں کمی کا رجحان ظاہر ہوتا ہے۔ H4 مساوی مرحلے کا مواد تقریباً H2 جیسا ہی ہے، لیکن اس کا سائز اور تقسیم مختلف ہے۔ H2 نمونے کے اندر اناج کا سائز یکساں ہے، جبکہ H4 نمونے میں واضح "ڈبل سیٹ ڈھانچہ" ہے، اور مساوی اناج کی دو سائز کی سطحیں ہیں۔

تصویر 2گرین ہاؤس ٹینسائل خصوصیات اور تین TC11 ٹائٹینیم فورجنگ H1، H2، اور H3 کے مساوی مرحلے کے مواد کے درمیان متعلقہ تعلق کو ظاہر کرتا ہے۔ یہ شکل 2 سے دیکھا جا سکتا ہے کہ مساوی مرحلے کے مواد میں اضافے کے ساتھ، مواد کی طاقت کم ہوتی ہے اور پلاسٹکٹی قدرے بڑھ جاتی ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ مواد میں مساوی مرحلے کے مواد کے بڑھنے کے ساتھ، -ٹرانسفارمنٹ کا مواد کم ہو جاتا ہے، جس کے نتیجے میں / فیز انٹرفیس کے مواد میں کمی واقع ہوتی ہے، جو ڈس لوکیشنز کے پننگ اثر کو کمزور کرتا ہے، مواد کی طاقت کو کم کرتا ہے، اور مواد کی پلاسٹکٹی کو بہتر بناتا ہے۔ ; مزید برآں، مساوی مرحلے کے مواد میں اضافے کے ساتھ، مواد کے اندر ملاوٹ کرنے والے عناصر کی تقسیم کا اثر تیز ہو جاتا ہے، جس کا مطلب ہے کہ -ٹرانسفارمر میں شیٹ کا Al مواد اس وقت کم ہو جاتا ہے، جس کے نتیجے میں اس کی طاقت میں کمی واقع ہوتی ہے۔ -ٹرانسفارمر، جس کے نتیجے میں مجموعی طاقت میں اضافہ ہوتا ہے۔ کم ہو جاتا ہے، جب کہ مواد کی پلاسٹکٹی پیداواری رویے سے متاثر نہیں ہوتی، اس لیے یہ بنیادی طور پر کلسٹرز کے سائز پر منحصر ہے۔ لہذا، پلاسٹکٹی پر مرکب عنصر کی تقسیم کا اثر بہت کم ہے؛ آخر میں، مساوی مرحلے کے مواد میں اضافے کے ساتھ، مواد کی اخترتی مطابقت بڑھ جاتی ہے، جس کے نتیجے میں پلاسٹکٹی میں معمولی اضافہ ہوتا ہے۔ ان تینوں کے مشترکہ اثر کے نتیجے میں مواد کی طاقت میں کمی اور مساوی مرحلے کے مواد میں اضافے کے ساتھ پلاسٹکٹی میں معمولی اضافہ ہوتا ہے۔

ٹیبل 1H2 اور H4 کے کمرے کے درجہ حرارت کی ٹینسائل خصوصیات کا موازنہ دکھاتا ہے۔ یہ جدول 1 سے دیکھا جا سکتا ہے کہ H4 نمونے کی پیداوار کی طاقت اور لمبائی H2 کے مقابلے میں نمایاں طور پر بہتر ہے، اور تناؤ کی طاقت اور رقبہ کا سکڑنا بنیادی طور پر ایک جیسا ہے۔ مائیکرو اسٹرکچر کے تجزیے سے یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ H4 نمونے کا اوسط اناج کا سائز H2 نمونے سے چھوٹا ہے۔ Hall-Petch فارمولے کے مطابق: یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ اناج کا اوسط سائز جتنا چھوٹا ہوگا، مواد کی پیداواری طاقت اتنی ہی زیادہ ہوگی۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ اس وقت اناج کی حدود کی تعداد بڑھ جاتی ہے، جس کے نتیجے میں نقل مکانی کی مزاحمت میں اضافہ ہوتا ہے، جس سے دھات کی اخترتی مزاحمت میں اضافہ ہوتا ہے۔ دوسری طرف، اوسط اناج کے سائز میں کمی کا مطلب یہ ہے کہ اناج کی تعداد میں اضافہ ہوتا ہے، جس کے نتیجے میں مواد کی پلاسٹک کی خرابی ہوتی ہے، اسے مزید دانوں میں منتشر کیا جا سکتا ہے، تاکہ مواد کی اخترتی کوآرڈینیشن بڑھ جائے، جس کے نتیجے میں مواد میں اضافہ ہوتا ہے۔ لمبائی

2.2 TC11 کی مکینیکل خصوصیات پر ثانوی لیملا کا اثر

شکل 3 میں، H5 اور H6 ایک ہی اینیلنگ درجہ حرارت پر مختلف کولنگ میڈیا کے ذریعے ٹھنڈا ہونے کے بعد مائیکرو اسٹرکچر ہیں۔ Image-ProPlus سافٹ ویئر کے ذریعہ بنیادی مرحلے کے مواد کی مقداری خصوصیات سے پتہ چلتا ہے کہ فیز کا مواد تقریباً ایک جیسا ہے، تقریباً 30 فیصد، اور مینیجر کا سائز تقریباً 14.8um ہے۔ یہ شکل 3 سے دیکھا جا سکتا ہے کہ H5 اور H6 نمونوں میں ثانوی لامیلی میں واضح فیز مورفولوجی ہے۔ H5 نمونے میں ثانوی لیملی کا مرحلہ چھوٹی چھڑی کی شکل کا ہوتا ہے، جس میں پہلو کا تناسب چھوٹا ہوتا ہے۔ H6 نمونے میں ثانوی لامیلا ٹھیک سوئی کے سائز کے ہیں، اور پہلو کا تناسب H5 نمونے سے زیادہ ہے۔

جدول 2 H6 اور H5 کے کمرے کے درجہ حرارت کی ٹینسائل خصوصیات کا موازنہ دکھاتا ہے۔ یہ جدول 2 سے دیکھا جا سکتا ہے کہ H6 نمونے کی طاقت H5 نمونے کے مقابلے میں نمایاں طور پر بہتر ہے، لیکن اس کی لمبائی اور رقبہ کے سکڑنے میں قدرے کمی واقع ہوئی ہے۔

کسی خاص مواد کی صورت میں، ٹرانسفارمر کا تناسب بھی اسی کے مطابق طے ہوتا ہے۔ ہندسی لحاظ سے، کروی سطح کا رقبہ اسی حجم کے لیے سب سے چھوٹا ہے۔ چونکہ -ٹرانسفارمر کے اندر کی شیٹ مساوی شکل سے زیادہ الگ ہوتی ہے، یعنی پہلو کا تناسب جتنا بڑا ہوگا، سطحی رقبہ کا تناسب اتنا ہی زیادہ ہوگا، اور فیز انٹرفیس اتنا ہی بڑا ہوگا۔ سندچیوتی پر فیز انٹرفیس کا پننگ اثر دانوں کے اندر سندچیوتی کی پھسلن کو محدود کرتا ہے، جس کے نتیجے میں جب وہ حرکت کرتے ہیں تو نقل مکانی کی مزاحمت میں اضافہ ہوتا ہے، جس سے دھات کی اخترتی مزاحمت میں اضافہ ہوتا ہے، اس طرح مواد کی طاقت میں اضافہ ہوتا ہے اور اس میں کمی واقع ہوتی ہے۔ پلاسٹکیت

3. نتیجہ

(1) مرحلے کے مواد میں اضافے کے ساتھ، مواد کی طاقت کم ہوتی ہے اور پلاسٹکٹی قدرے بڑھ جاتی ہے۔ مساوی مرحلے کے اوسط اناج کے سائز میں کمی مواد کی مضبوط پلاسٹکٹی کو بہتر بنانے کے لیے فائدہ مند ہے۔

(2) ثانوی لیملی کے مرحلے کے پہلو کے تناسب میں اضافے کے ساتھ، مواد کی طاقت بڑھ جاتی ہے اور پلاسٹکٹی کم ہوتی ہے۔