টাইটানিয়াম অ্যালোয়ের জন্য পাঁচটি সাধারণ গলানোর পদ্ধতি

টাইটানিয়াম অ্যালয়গুলি তাদের চমৎকার বৈশিষ্ট্যগুলির কারণে বিভিন্ন শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, যেমন উচ্চ শক্তি-থেকে-ওজন অনুপাত, জারা প্রতিরোধের এবং জৈব সামঞ্জস্যতা। যাইহোক, টাইটানিয়াম অ্যালোয়ের উচ্চ গলনাঙ্ক প্রক্রিয়াকরণ চ্যালেঞ্জ উপস্থাপন করে। টাইটানিয়াম খাদ গলানোর পদ্ধতিগুলি সাধারণত ভাগ করা হয়: 1. ভ্যাকুয়াম ব্যবহারযোগ্য বৈদ্যুতিক আর্ক ফার্নেস গলানোর পদ্ধতি; 2. অ-ভোগযোগ্য ভ্যাকুয়াম বৈদ্যুতিক আর্ক ফার্নেস গলানোর পদ্ধতি; 3. ঠান্ডা চুলা গলানোর পদ্ধতি; 4. ঠান্ডা পাত্র গলানোর পদ্ধতি; 5. ইলেক্ট্রোস্ল্যাগ গলানোর পদ্ধতি। পাঁচটি পদ্ধতি।

1. ভ্যাকুয়াম ব্যবহারযোগ্য বৈদ্যুতিক আর্ক ফার্নেস গলানোর পদ্ধতি (VAR পদ্ধতি হিসাবে উল্লেখ করা হয়)
এটি একটি উন্নত ধাতুবিদ্যা প্রক্রিয়া যা উচ্চ-বিশুদ্ধ ধাতু এবং সংকর ধাতু উৎপাদনের জন্য ব্যবহৃত হয়। এই পদ্ধতিটি প্রধানত উপকরণগুলির বিশুদ্ধতা এবং অভিন্নতা উন্নত করতে ব্যবহৃত হয় এবং সাধারণত উচ্চ-মানের বিশেষ অ্যালয়, অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয় এবং অন্যান্য উচ্চ-চাহিদা ধাতু উপকরণ উত্পাদন করতে ব্যবহৃত হয়। ভ্যাকুয়াম প্রযুক্তির বিকাশ এবং কম্পিউটারের প্রয়োগের সাথে, VAR পদ্ধতিটি দ্রুত টাইটানিয়ামের জন্য একটি পরিপক্ক শিল্প উৎপাদন প্রযুক্তিতে পরিণত হয়েছে। আজকের বেশিরভাগ টাইটানিয়াম এবং এর সংকর যন্ত্র এই পদ্ধতি ব্যবহার করে উত্পাদিত হয়। VAR পদ্ধতির প্রধান বৈশিষ্ট্য হল কম শক্তি খরচ, উচ্চ গলন গতি এবং ভাল মানের প্রজননযোগ্যতা। ভিএআর পদ্ধতিতে গলিত পিণ্ডটির একটি ভাল স্ফটিক গঠন এবং অভিন্ন রাসায়নিক গঠন রয়েছে। সাধারণত, সমাপ্ত ইনগট VAR পদ্ধতিতে গলতে হবে। কমপক্ষে দুটি রিমেল্ট প্রয়োজন। VAR পদ্ধতিটি টাইটানিয়াম ইনগট তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। বিশ্বজুড়ে নির্মাতাদের দ্বারা ব্যবহৃত প্রক্রিয়াগুলি মূলত একই রকম। পার্থক্যটি বিভিন্ন ইলেক্ট্রোড প্রস্তুতির পদ্ধতি এবং সরঞ্জাম ব্যবহারের মধ্যে রয়েছে। ইলেকট্রোড প্রস্তুতিকে তিনটি প্রধান শ্রেণীতে ভাগ করা যায়। একটি হল অবিচ্ছেদ্য ইলেক্ট্রোড যা ক্রমাগত অংশে উপাদান যোগ করে চাপ দেওয়া হয়, ইলেক্ট্রোড ঢালাই প্রক্রিয়াটি নির্মূল করে; অন্যটি হল একক-পিস ইলেক্ট্রোড যা চাপা এবং ঝালাই করা হয় ভোগযোগ্য ইলেক্ট্রোডে। এবং প্লাজমা আর্গন আর্ক ঢালাই বা ভ্যাকুয়াম ঢালাই মাধ্যমে একসঙ্গে ঢালাই; তৃতীয়, ঢালাই ইলেক্ট্রোড প্রস্তুত করতে অন্যান্য গলানোর পদ্ধতি ব্যবহার করুন।
উপরের দুটি বৈশিষ্ট্যের পাশাপাশি, টাইটানিয়াম গলানোর জন্য আধুনিক VAR চুল্লিগুলিও বড় আকারের VAR ফার্নেসকে উপলব্ধি করেছে। আধুনিক VAR চুল্লিগুলি 1.5 মিটার ব্যাস এবং 32 টন ওজনের বড় ইনগটগুলিকে গলতে পারে।
ভিএআর পদ্ধতি হল আধুনিক টাইটানিয়াম এবং টাইটানিয়াম মিশ্রণের জন্য আদর্শ শিল্প গলানোর পদ্ধতি।

2. অ-ভোগযোগ্য ভ্যাকুয়াম বৈদ্যুতিক আর্ক ফার্নেস গলানোর পদ্ধতি (জিয়ানি এনসি পদ্ধতি)
ভ্যাকুয়াম এনভায়রনমেন্ট ব্যবহারযোগ্য বৈদ্যুতিক আর্ক ফার্নেসের মতো, সিএনসি পদ্ধতিটিও ভ্যাকুয়াম পরিবেশে সঞ্চালিত হয়। চুল্লিতে বায়ু এবং গ্যাস চুষে, ধীরে ধীরে বায়ু এবং অক্সিজেন দূষণ কমাতে এবং উচ্চ-মানের খাদ উপকরণের উত্পাদন নিশ্চিত করতে উচ্চ ভ্যাকুয়াম অবস্থা তৈরি করা হয়।
ইলেক্ট্রোড CNC মেশিনে, ব্যবহৃত ইলেক্ট্রোডগুলি সাধারণত অ-ভোগযোগ্য হয় এবং সাধারণত টংস্টেন বা অন্যান্য উচ্চ গলনাঙ্ক সামগ্রী দিয়ে তৈরি হয়। এই ইলেক্ট্রোডগুলি স্থিতিশীল এবং উচ্চ তাপমাত্রা এবং উচ্চ শক্তির আর্ক ডিসচার্জকে গ্রাস না করে সহ্য করতে সক্ষম।
আর্কিং একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহ প্রবর্তন করে, সাধারণত দুটি ইলেক্ট্রোড ব্যবহার করে, একটি চাপ স্রাব তৈরি করে। এই চাপটি খুব গরম এবং উপাদানগুলিকে তাদের গলনাঙ্কের উপরে তাপমাত্রায় গরম করতে পারে।
উপাদান গলে যাওয়া আর্কের ক্রিয়াকলাপের অধীনে, উপাদানটি জ্বলতে এবং গলে যাওয়ার জন্য যথেষ্ট উচ্চ তাপমাত্রায় উত্তপ্ত হয়। যেহেতু অ-ভোগযোগ্য ইলেক্ট্রোড ব্যবহার করা হয়, তাই ইলেক্ট্রোডগুলি নিজেরাই গ্রাস করা হয় না এবং তাই ক্রমাগত ব্যবহার করা যেতে পারে।
সংকর ধাতু তৈরি: উপাদানটি গলে যাওয়ার পরে, চাপের তীব্রতা, চুল্লিতে তাপমাত্রা এবং খাদ সংমিশ্রণ সামঞ্জস্য করে প্রয়োজনীয় খাদ প্রস্তুত করা যেতে পারে। এটি উচ্চ নির্ভুলতা এবং সুনির্দিষ্ট রচনা নিয়ন্ত্রণের সাথে খাদ প্রস্তুত করার জন্য NC পদ্ধতিটিকে খুব উপযুক্ত করে তোলে।
এককালীন গলনা হিসাবে, NC পদ্ধতিটি অবশিষ্ট পদার্থের পুনরুদ্ধারের হার উন্নত করার এবং খরচ কমানোর দৃষ্টিকোণ থেকে বেশ সুবিধাজনক। সাধারণত, এনসি ফার্নেস এবং ভিএআর ফার্নেসগুলি তাদের নিজ নিজ সুবিধার জন্য সম্পূর্ণ খেলা দেওয়ার জন্য ব্যবহার করা হয়। NC পদ্ধতিটি সাধারণত গবেষণা ল্যাবরেটরিতে এবং বিশেষ উপকরণ প্রস্তুত করার জন্য ব্যবহৃত হয় কারণ এটি উচ্চ মাত্রার উপাদান নিয়ন্ত্রণ এবং প্রস্তুতির নমনীয়তা প্রদান করে। যাইহোক, ভোগ্য বৈদ্যুতিক আর্ক ফার্নেসের তুলনায়, NC পদ্ধতির সরঞ্জাম এবং অপারেশন খরচ বেশি, তাই এটি প্রধানত এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত হয় যেগুলির জন্য উচ্চ নির্ভুলতা এবং সুনির্দিষ্ট উপাদান নিয়ন্ত্রণের প্রয়োজন হয়, যেমন মহাকাশ, শক্তি, ইলেকট্রনিক্স ইত্যাদি।

3. ঠান্ডা চুলা গলানোর পদ্ধতি (সংক্ষেপে CHM পদ্ধতি)
কাঁচামাল দূষণ এবং অস্বাভাবিক গলিত প্রক্রিয়ার কারণে সৃষ্ট টাইটানিয়াম এবং টাইটানিয়াম খাদ ইঙ্গটে ধাতব অন্তর্ভুক্তি ত্রুটিগুলি সর্বদা মহাকাশ ক্ষেত্রে টাইটানিয়াম এবং টাইটানিয়াম খাদ প্রয়োগকে প্রভাবিত করেছে। টাইটানিয়াম অ্যালয় এয়ারক্রাফ্ট ইঞ্জিনের ঘূর্ণায়মান অংশগুলিতে ধাতব পদার্থের অন্তর্ভুক্তি দূর করার জন্য, ঠান্ডা চুলার গন্ধ প্রযুক্তির উদ্ভব হয়েছিল।
CHM পদ্ধতির সবচেয়ে বড় বৈশিষ্ট্য হল গলে যাওয়া, পরিশোধন এবং দৃঢ়ীকরণ প্রক্রিয়ার পৃথকীকরণ, অর্থাৎ, গলিত চার্জ ঠান্ডা চুলায় প্রবেশ করে এবং প্রথমে গলিত হয়, তারপর পরিশোধনের জন্য ঠান্ডা চুলার পরিশোধন এলাকায় প্রবেশ করে এবং অবশেষে দৃঢ় হয়। স্ফটিককরণ এলাকায় ingots. CHM প্রযুক্তির উল্লেখযোগ্য সুবিধা হল এটি ঠান্ডা চুলার দেয়ালে একটি ঘনীভবন শেল তৈরি করতে পারে। এর "সান্দ্র অঞ্চল" উচ্চ-ঘনত্বের অন্তর্ভুক্তি (HDI) যেমন WC, Mo, Ta, ইত্যাদি ক্যাপচার করতে পারে। একই সময়ে, পরিশোধন অঞ্চলে, নিম্ন-ঘনত্বের অন্তর্ভুক্তি উচ্চ-ঘনত্বে (LDI) কণার বর্ধিত বসবাসের সময়। তাপমাত্রার তরলগুলি LDI-এর সম্পূর্ণ দ্রবীভূতকরণ নিশ্চিত করতে পারে, যার ফলে কার্যকরভাবে অন্তর্ভুক্তি ত্রুটিগুলি অপসারণ করা যায়। ঐটাই বলতে হবে. ঠান্ডা চুলার গন্ধের বিশুদ্ধকরণ প্রক্রিয়াকে দুই প্রকারে ভাগ করা যায়: মাধ্যাকর্ষণ বিচ্ছেদ এবং গলিত বিচ্ছেদ।

4. কোল্ড ক্রুসিবল গলানোর পদ্ধতি (সিসিএম পদ্ধতি হিসাবে উল্লেখ করা হয়)
1980-এর দশকে, আমেরিকান ফেরোসিলিকন কোম্পানি একটি স্ল্যাগ-মুক্ত ইন্ডাকশন গলানোর প্রক্রিয়া তৈরি করে এবং টাইটানিয়াম ইনগট এবং টাইটানিয়াম নির্ভুল ঢালাই উৎপাদনের জন্য সিসিএম পদ্ধতিকে শিল্প উত্পাদন অ্যাপ্লিকেশনে উন্নীত করে। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, কিছু অর্থনৈতিকভাবে উন্নত দেশে, সিসিএম পদ্ধতিটি শিল্প উত্পাদনের স্কেলে প্রবেশ করতে শুরু করেছে। ইনগটের সর্বোচ্চ ব্যাস 1 মিটার এবং দৈর্ঘ্য 2 মিটার। এর উন্নয়নের সম্ভাবনা চোখ ধাঁধানো। সিসিএম গলানোর প্রক্রিয়াটি একটি ধাতব ক্রুসিবলের মধ্যে সঞ্চালিত হয় যা জল-শীতল চাপ-আকৃতির ব্লক বা তামার টিউবগুলির সমন্বয়ে গঠিত যা একে অপরের সাথে অ-পরিবাহী। এই সংমিশ্রণের সবচেয়ে বড় সুবিধা হল যে প্রতিটি দুটি ব্লকের মধ্যে ব্যবধানটি একটি বর্ধিত চৌম্বক ক্ষেত্র, এবং শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্র উত্পন্ন স্টিরিং রাসায়নিক গঠন এবং তাপমাত্রাকে সামঞ্জস্যপূর্ণ করে, যার ফলে পণ্যের গুণমান উন্নত হয়। সিসিএম পদ্ধতিটি ভিএআর পদ্ধতির বৈশিষ্ট্য এবং অবাধ্য পদার্থের ক্রুসিবল ইন্ডাকশন গলানোর বৈশিষ্ট্যগুলিকে একত্রিত করে। এটি অবাধ্য উপকরণ এবং ইলেক্ট্রোডের প্রয়োজন হয় না এবং একই কম্পোজিশনের সাথে উচ্চ-মানের ইঙ্গটগুলি পেতে পারে এবং একটি গলানোর প্রক্রিয়াতে কোনও ক্রুসিবল দূষণ নেই। ভিএআর পদ্ধতির সাথে তুলনা করে, সিসিএম পদ্ধতিতে কম সরঞ্জাম খরচ এবং সহজ অপারেশনের সুবিধা রয়েছে, তবে বর্তমানে, এই প্রযুক্তিটি এখনও বিকাশের পর্যায়ে রয়েছে।
5. ইলেক্ট্রোস্ল্যাগ গলানোর পদ্ধতি (সংক্ষেপে ইএসআর পদ্ধতি)
ইএসআর পদ্ধতিটি চার্জযুক্ত কণার সংঘর্ষ ব্যবহার করে যখন বৈদ্যুতিক প্রবাহ পরিবাহী ইলেক্ট্রোস্ল্যাগের মধ্য দিয়ে যায় এবং বৈদ্যুতিক শক্তিকে তাপ শক্তিতে রূপান্তর করে। এটি একটি ধাতু গলানো এবং পরিশোধন প্রক্রিয়া, যা প্রায়শই উচ্চ-তাপমাত্রার গলন এবং উচ্চ-গলনাঙ্কের ধাতু এবং মিশ্র ধাতু যেমন ইস্পাত, নিকেল, মলিবডেনাম, নিওবিয়াম ইত্যাদির পরিশোধনের জন্য ব্যবহৃত হয়। এটি স্ল্যাগ প্রতিরোধের দ্বারা উত্পন্ন তাপ শক্তি ব্যবহার করে। গলে এবং চার্জ পরিমার্জিত. ইএসআর পদ্ধতিটি নিষ্ক্রিয় স্ল্যাগে (CaF2) ইলেক্ট্রোস্ল্যাগ গলে যাওয়ার জন্য ব্যবহারযোগ্য ইলেক্ট্রোড ব্যবহার করে। এটি সরাসরি একই আকৃতির ইনগটগুলিতে নিক্ষেপ করা যেতে পারে এবং পৃষ্ঠের গুণমান ভাল, এটি পরবর্তী প্রক্রিয়াতে সরাসরি প্রক্রিয়াকরণের জন্য উপযুক্ত করে তোলে। ইলেক্ট্রোস্ল্যাগ গলানোর পদ্ধতির সাধারণ পদক্ষেপ:
চার্জিং: চুল্লিতে গলিত এবং পরিশোধিত করার জন্য ধাতু বা খাদ লোড করা। এই উপকরণগুলি সাধারণত চুল্লিতে গলদ বা খণ্ডে দেওয়া হয়।

আর্ক ইগনিশন: চুল্লির শীর্ষে দুটি ইলেক্ট্রোড (সাধারণত কার্বন ইলেক্ট্রোড) দ্বারা একটি বৈদ্যুতিক চাপ তৈরি করা হয়। চাপ দ্বারা উত্পন্ন উচ্চ তাপমাত্রা ধাতুকে তার গলে যাওয়া তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করে।

ইলেক্ট্রোফর্মিং স্ল্যাগ: মেটাল স্ল্যাগ যা একটি ধাতব পৃষ্ঠে একাধিক অস্তরক স্তর তৈরি করে। এই স্ল্যাগটি ধাতব অক্সাইড এবং অন্যান্য ধাতব স্ল্যাগ দ্বারা গঠিত, যা ধাতুর পৃষ্ঠে ভাসতে থাকে এবং আরও বিস্তার রোধ করে।

কারেন্ট পাসিং: ধাতু এবং চাপের মধ্যে প্রতিরোধের মধ্য দিয়ে উচ্চ-তীব্রতার কারেন্ট পাস করা। এটি ধাতুকে উত্তপ্ত করতে থাকবে, যার ফলে এটি গলে যাবে।

জারণ এবং পরিশোধন: ধাতব পৃষ্ঠে যে ইলেক্ট্রোস্ল্যাগ তৈরি হয়, অক্সাইড এবং অন্যান্য অমেধ্য ধাতুর সাথে বিক্রিয়া করে এবং অপসারণ বা পছন্দসই স্তরে হ্রাস পায়। এটি ধাতুটিকে পছন্দসই স্তরে পরিমার্জিত করতে সহায়তা করে