ٹائٹینیم مرکبات کے تھرمل استحکام پر سی عنصر کے اثر پر مطالعہ کریں۔

مختلف Si مشمولات کے ساتھ تین TiSi بائنری مرکب دھاتوں کے تھرمل استحکام پر Si کے اثرات کی چھان بین مختلف درجہ حرارت پر 100 h کے لیے تھرمل ایکسپوژر تجربات کرکے اور مکینیکل خصوصیات کے ذریعہ مرکب دھاتوں کے تھرمل استحکام کو نمایاں کرکے کی گئی۔ نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ تجرباتی حالات میں، Si عنصر کا اضافہ مرکب دھاتوں کی تناؤ کی طاقت کو بڑھاتا ہے، اور جتنا زیادہ Si کا مواد ہوتا ہے، طاقت میں اضافہ اتنا ہی زیادہ ہوتا ہے: تھرمل نمائش کے عمل کے دوران، جب تھرمل نمائش کا درجہ حرارت 450 ڈگری سے زیادہ ہوتا ہے، Ti-Si مرکبات کی تناؤ کی طاقت ظاہر ہوتی ہے، اور وہ کم ہونے کے بعد stenable کو ظاہر کرتے ہیں۔ 500 ڈگری / 100 h تھرمل ایکسپوژر ٹریٹمنٹ، جس میں Ti-0.4 Si مرکب کی لمبائی 28.0% تک کم ہو جاتی ہے۔ TiSi، جو Si عناصر کے پھیلاؤ اور dimerisation سے تشکیل پاتا ہے، Ti-Si مرکبات کے تھرمل استحکام کو متاثر کرنے والا بنیادی عنصر ہے۔
ٹائٹینیم مرکب بڑے پیمانے پر ایرو اسپیس، پیٹرو کیمیکل، بائیو میڈیکل اور دیگر شعبوں میں ان کی اعلی طاقت، کم کثافت اور اچھی سنکنرن مزاحمت کی وجہ سے استعمال ہوتے ہیں۔ ٹائٹینیم مرکبات کا ایک بڑا حصہ اعلی درجہ حرارت کے ٹائٹینیم مرکبات ہیں، جو بنیادی طور پر ایرو اسپیس انجن کے پرزہ جات جیسے لیف ڈسکس اور بلیڈ بنانے کے لیے استعمال ہوتے ہیں، جو ہوائی جہاز کے وزن کے تناسب کو بہتر بنانے کے لیے اہم ہیں۔ اس وقت، بالغ اعلی-ٹائٹینیم مرکب مرکبات کا اطلاق درجہ حرارت بنیادی طور پر 600'C پر ہے، اور مختلف ممالک کی طرف سے تیار کردہ اعلی-درجہ حرارت ٹائٹینیم مرکبات بنیادی طور پر Ti-Al{{8}Sn{{9}Zr-Mo-2{1}}Siphael کے قریب ہیں مرکب دھاتیں، جن میں عام طور پر برطانیہ کا IMI834، ریاستہائے متحدہ کا Ti-1100، نیز چین کا Ti-600، Ti-60 مرکبات وغیرہ ہیں۔
اعلی درجہ حرارت کے اثر و رسوخ کے تحت، کھوٹ کی تنظیم کو تبدیل کر دیا جاتا ہے، جیسا کہ تنظیم میں تبدیلیوں اور پریسیپیٹیٹس کی شکلیات سے ظاہر ہوتا ہے۔ حرارتی استحکام کو اعلی درجہ حرارت پر اس کی خصوصیات کو برقرار رکھنے کے لئے کھوٹ کی صلاحیت کو نمایاں کرنے کے لئے استعمال کیا جاسکتا ہے، اور اس درجہ حرارت کا تعین کرتا ہے جس پر مرکب استعمال کیا جاسکتا ہے۔ مختلف مرکب عناصر کے تھرمل استحکام پر مختلف اثرات ہوتے ہیں، لہذا مناسب مرکب عنصر کا انتخاب کرنا ضروری ہے۔ si اعلی درجہ حرارت ٹائٹینیم مرکب میں ایک ناگزیر عنصر ہے کیونکہ اس کے کریپ مزاحمت میں منفرد کردار ہے۔ فی الحال، 400 ڈگری درجہ حرارت کے ساتھ اعلی درجہ حرارت والے ٹائٹینیم مرکب میں Si شامل ہے، اور برطانوی IMI834 ٹائٹینیم الائے کا Si مواد 0.5 فیصد تک پہنچ گیا ہے، جبکہ چین کے TG6 اعلی درجہ حرارت ٹائٹینیم الائے کا Si مواد بھی 0.4 فیصد تک پہنچ گیا ہے۔ تاہم، Seagle کی تحقیق کے مطابق، Si ایک eutectic B-مستحکم عنصر ہے، جو ٹھوس محلول کو مضبوط بنانے میں کردار ادا کرتا ہے اور ٹائٹینیم الائے میٹرکس یا اناج کی حدود میں سلی سائیڈز کی شکل میں بھی تیز ہوتا ہے، مصر دات کی خرابی کے رویے کو تبدیل کرتا ہے اور اس کے تھرمل استحکام کو متاثر کرتا ہے۔ TA1، Ti-0.2Si اور Ti-0.4Si مرکبات کو تحقیقی اشیاء کے طور پر استعمال کیا گیا تاکہ تھرمل استحکام کی کارکردگی پر Si عناصر کے اثرات کا مطالعہ کیا جا سکے، تاکہ تھرمل ایکسپوژر کے دوران تھرمل استحکام پر Si عناصر کے ورن کے رویے کے اثر کو واضح کیا جا سکے۔
نتیجہ
(1) Si عنصر Ti-Si مرکب کے دانے کو بہتر کر سکتا ہے، اور مرکب پر واضح مضبوطی کا اثر رکھتا ہے۔ Si کے مواد میں اضافے کے ساتھ، Ti-Si کے مرکب کا سائز نمایاں طور پر کم ہو جاتا ہے، طاقت نمایاں طور پر بڑھ جاتی ہے، اور پلاسٹکٹی کم ہو جاتی ہے۔ Ti-0.2Si اور Ti-0.4Si مرکب کی طاقت پہلے بڑھ جاتی ہے اور پھر تھرمل نمائش کے عمل میں کم ہوتی ہے، جبکہ Ti-0.4Si مرکب کی طاقت نمایاں طور پر کم ہو جاتی ہے، اور دونوں مرکبات 100 گھنٹے تک 500 ڈگری پر تھرمل نمائش کے بعد پلاسٹکٹی کے لحاظ سے بدترین ہیں۔ تھرمل ایکسپوژر کے بعد Ti-0.4Si الائے کی طاقت نمایاں طور پر کم ہو جاتی ہے، اور Ti-0.4Si الائے کی پلاسٹکٹی تھرمل ایکسپوژر کے بعد سب سے زیادہ خراب ہے۔
(2) Ti-0.2Si اور Ti-0.4Si مرکب بنیادی طور پر TiSi فیزز ہیں جو تھرمل نمائش کے بعد تیار ہوتے ہیں۔ گرمی کی نمائش کے عمل میں Si عنصر کا تعصب پھیلانا TisSi، مرحلے، اور بتدریج بڑھتے TiSi کی تشکیل کی بنیادی وجہ ہے، فیز مرکب کی طاقت میں اضافے اور پلاسٹکٹی میں کمی کی بنیادی وجہ ہے۔ 500'C سے اوپر تھرمل ایکسپوژر میں، بڑھتا ہوا جمع TiSi، مرحلہ اناج کی حدود کے ہم آہنگی میں کمی کا باعث بنتا ہے، جس کے نتیجے میں Ti-Si مرکب کی طاقت میں کمی واقع ہوتی ہے۔
(3) TisSi کا سائز اور تقسیم؛ فیز مصر کی طاقت اور پلاسٹکٹی کو متاثر کرتا ہے۔ اناج کے سائز اور Si کے جوہری مواد سے متاثر، TiSi، Ti-0.2Si میں مرحلہ اور Ti-0.4Si مرکب کے سائز اور تقسیم میں ایک اہم فرق، بنیادی طور پر Ti-0.4Si الائے ورن میں اناج کی حدود میں، جبکہ Ti-0.2Si میں مرکب دانے کی حدود میں پہلے سے موجود ہیں۔