टाइटेनियम, विशेषताएँ, प्रसंस्करण, विशेषताएँ

टाइटेनियम (Ti22), स्कैंडियम-टाइटेनियम-वैनेडियम, एक मज़बूत, हल्की धातु है जिसका रंग चांदी जैसा सफ़ेद होता है। इसका गलनांक 16,600°C और ब्रिनेल कठोरता 175 MPa है। यह प्रकृति में दसवीं सबसे आम धातु है। टाइटेनियम का सबसे आम स्रोत टाइटेनियम डाइऑक्साइड है, जिसमें थोड़ी मात्रा में अशुद्धियाँ होती हैं।

टाइटेनियम धातु

टाइटेनियम धातु का घनत्व 4.54 ग्राम/सेमी³ और क्वथनांक 35,600 K है। यह धातु की तरह तन्य है, लेकिन इसकी श्यानता अधिक है। टाइटेनियम की धूल फट सकती है और इसके टुकड़े ज्वलनशील हो सकते हैं। अपनी ऑक्साइड फिल्म के कारण, टाइटेनियम संक्षारण-प्रतिरोधी है। यह कई अम्लों और क्षारों के तनु विलयनों को अच्छी तरह सहन कर लेता है। विद्युत-रासायनिक अध्ययनों से पुष्टि होती है कि आक्रामक वातावरण में जल की मात्रा बढ़ने पर टाइटेनियम के संक्षारण प्रतिरोध में उल्लेखनीय वृद्धि होती है, जो 0.5 से 8.01 TP3T तक होती है। टाइटेनियम की तापीय चालकता कम होती है। 200°C पर इसका तापीय प्रसार नगण्य होता है। टाइटेनियम में अपेक्षाकृत उच्च प्रतिरोधकता और उच्च यांत्रिक शक्ति होती है।

टाइटेनियम की अपनी कमियाँ हैं: इसका उत्पादन महंगा है, लोहा, एल्युमीनियम, तांबा और अन्य धातुओं से भी ज़्यादा महंगा। टाइटेनियम स्क्रैप का उपयुक्त उपयोग मुश्किल है, क्योंकि यह चिपचिपा होता है और इसलिए इसमें घर्षण प्रतिरोध का अभाव होता है। मशीनिंग के दौरान यह औज़ारों से चिपक जाता है, हाइड्रोजन के कारण भंगुर हो जाता है, रासायनिक रूप से अत्यधिक प्रतिक्रियाशील होता है, और इसे वेल्ड करना मुश्किल होता है।

टाइटेनियम प्रसंस्करण

टाइटेनियम की मशीनिंग विशेष चुनौतियाँ प्रस्तुत करती है। टाइटेनियम एक ऐसी सामग्री है जिसे मशीनिंग करना कठिन है, और कच्चा लोहा और स्टेनलेस स्टील की तुलना में इसे मशीनिंग करना अधिक कठिन है। सही मशीनिंग उपकरण, एक कठोर मशीन और विश्वसनीय बन्धन का चयन करना आवश्यक है। आधुनिक उपकरण और मशीनिंग विधियाँ इन चुनौतियों का समाधान कर सकती हैं। बहुउद्देशीय मशीनों का अक्सर उपयोग किया जाता है।

टाइटेनियम का प्रसंस्करण टर्निंग, ड्रिलिंग, बोरिंग और मिलिंग द्वारा किया जाता है। चूँकि टाइटेनियम का उपयोग विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों में किया जाता है, इसलिए सबसे सटीक विनिर्माण परिणाम प्राप्त करने के लिए उपयुक्त मशीन और प्रसंस्करण तकनीक का चयन किया जाता है। टाइटेनियम की मशीनिंग करते समय, भाग से काफी ऊष्मा उत्पन्न होती है, जिससे कुछ सतही दोष उत्पन्न हो सकते हैं, इसलिए काटने वाली सामग्री के रूप में एक महीन दाने वाली धातु मिश्र धातु का चयन किया जाता है।

टाइटेनियम ग्रेड VT1 को आसानी से मशीनिंग द्वारा तैयार किया जा सकता है और इसे स्टैम्प, फोर्जिंग, वेल्डिंग और रोल किया जा सकता है। टाइटेनियम ग्रेड VT1-0 और VT 1-00 शीट के रूप में, एनील्ड और नक्काशीदार सतह के साथ उपलब्ध हैं। इस ग्रेड का उपयोग वायु नलिकाओं के निर्माण में किया जाता है; यह तन्य है और इसे पन्नी में भी खींचा जा सकता है।

टाइटेनियम ग्रेड VT5 में एल्युमीनियम मिश्रधातु का एक योजक होता है, जो इसे अधिक लोच प्रदान करता है, हाइड्रोजन भंगुरता को कम करता है और ऊष्मा प्रतिरोध को बढ़ाता है। यह ग्रेड गर्म होने पर आसानी से विकृत हो जाता है, जिससे यह फोर्जिंग, रोलिंग और स्टैम्पिंग के लिए उपयुक्त हो जाता है। इसका उपयोग छड़, फोर्जिंग, प्रोफाइल, फ्यूज़लेज घटकों, वेल्डेड पुर्जों और संयोजनों के उत्पादन में किया जाता है जो लंबे समय तक सेवा दे सकते हैं।