টাইটানিয়াম ইনগটগুলির গলন এবং ঢালাইয়ের সাথে জড়িত প্রক্রিয়াগুলি কী কী?

টাইটানিয়াম ইনগটগুলির গলে যাওয়া এবং ঢালাই প্রক্রিয়ার মধ্যে প্রধানত কাঁচামাল পরিশোধন, পরিশোধন, ছাঁচ তৈরি, বান্ডলিং ইলেক্ট্রোড, গন্ধ, ঢালাই, কুলিং এবং পরিষ্কারের মতো একাধিক ধাপ অন্তর্ভুক্ত থাকে। টাইটানিয়াম ইনগট গলে যাওয়া এবং ঢালাই প্রক্রিয়ার প্রধান তিনটি প্রক্রিয়া নিম্নরূপ: ব্যাচিং, বান্ডলিং ইলেক্ট্রোড এবং ঢালাই প্রবর্তন:
1. কাঁচামাল পরিশোধন:
টাইটানিয়াম ইনগটগুলির গলে যাওয়া এবং ঢালাই প্রক্রিয়া কাঁচামাল পরিশোধনের মাধ্যমে শুরু হয়। সাধারণভাবে বলতে গেলে, প্রধান কাঁচামাল হল টাইটানিয়াম আকরিক, যেমন রুটাইল, ইলমেনাইট ইত্যাদি। এই আকরিকগুলিকে উচ্চতর বিশুদ্ধতার সাথে টাইটানিয়াম ডাই অক্সাইড (TiO2) নিষ্কাশনের জন্য আকরিক উপকারীকরণ এবং চূর্ণ করার মতো প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যেতে হবে।
প্রাপ্ত টাইটানিয়াম ডাই অক্সাইড বায়ুমণ্ডল, দ্রাবক বা রাসায়নিক বিক্রিয়ার মতো পদ্ধতির মাধ্যমে উচ্চ-বিশুদ্ধ ক্লোরিনযুক্ত টাইটানেটে পরিমার্জিত হয়। চূড়ান্ত পণ্যের প্রয়োজনীয় বিশুদ্ধতা নিশ্চিত করার জন্য এই প্রক্রিয়াটিতে একাধিক বিচ্ছেদ, পরিশোধন এবং রাসায়নিক বিক্রিয়াও জড়িত। টাইটানিয়াম খাদ নিম্নলিখিত নীতি অনুসারে খাদ উপাদানগুলির অনুপাত নির্ধারণ করে:
(1) খাদ উপাদান এবং অপবিত্রতা বিষয়বস্তুর অনুমোদিত ওঠানামা পরিসীমা এবং সর্বোত্তম কর্মক্ষমতা প্রাপ্ত করার জন্য খাদটির জন্য প্রয়োজনীয় সর্বোত্তম রচনা পরিসর;
(2) গলানোর পদ্ধতি এবং গলানোর সময়ের সংখ্যা;
(3) ভ্যাকুয়াম বর্জ্য গলানোর প্রক্রিয়া চলাকালীন খাদ উপাদানগুলির জ্বলন্ত ক্ষতির হার এবং বাষ্পীভবনের হার;
(4) সংযোজন পদ্ধতি এবং সংকর উপাদানের ভৌত বৈশিষ্ট্য।
সাধারণভাবে বলতে গেলে, উচ্চ ইগনিশন ক্ষতির হার এবং সহজ উদ্বায়ীকরণের উপাদানগুলির জন্য, তাদের উপাদানের অনুপাত উপরের সীমার কাছাকাছি বা অতিক্রম করা উচিত, যখন যে উপাদানগুলি উদ্বায়ীকরণের ক্ষতির কম প্রবণ, তাদের উপাদানগুলির অনুপাতগুলি প্রয়োজনীয় মধ্যম সীমার মধ্যে হওয়া উচিত। পরিসীমা
2. ইলেক্ট্রোড ব্লকের বাধা
ছাঁচ প্রস্তুতি:
ছাঁচের প্রস্তুতি বলতে ঢালাইয়ের জন্য ছাঁচ প্রস্তুত করাকে বোঝায়, অর্থাৎ টাইটানিয়াম ইঙ্গটের চূড়ান্ত আকৃতি। সাধারণত, এতে চূড়ান্ত পণ্যের আকৃতির জন্য উপযুক্ত ছাঁচ প্রস্তুত করতে বিশেষ বালির ছাঁচ বা অন্যান্য উচ্চ-তাপমাত্রা-প্রতিরোধী উপকরণ ব্যবহার করা হয়। গ্রাসযোগ্য গন্ধে ইলেক্ট্রোডগুলির জন্য প্রধান প্রয়োজনীয়তাগুলি হল:
(1) পর্যাপ্ত শক্তি;
(2) পর্যাপ্ত পরিবাহিতা;
(3) সরলতা;
(4) ইলেক্ট্রোডের খাদ উপাদানগুলি যুক্তিসঙ্গতভাবে বিতরণ করা হয়;
(5) আর্দ্রতা এবং দূষণ থেকে মুক্ত।
অবিচ্ছেদ্য ইলেক্ট্রোড প্রস্তুত করার জন্য দুটি পদ্ধতি রয়েছে: টিপে (উল্লম্ব চাপ এবং অনুভূমিক চাপে বিভক্ত) এবং এক্সট্রুশন (এছাড়াও অনুভূমিক এবং উল্লম্বে বিভক্ত)। সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত পদ্ধতি হল দমন পদ্ধতি।
ইলেক্ট্রোড ব্লকের ঘনত্ব চাপা কাঁচামালের সাথে সম্পর্কিত। সাধারণভাবে বলতে গেলে, গলনের প্রয়োজনীয়তা মেটাতে ইলেক্ট্রোড ব্লকের ঘনত্ব অবশ্যই 3.2g/cm3 এর বেশি হতে হবে। সাধারণত, 300 থেকে 500MPa চাপ সহ একটি প্রেস ব্যবহার করা হয়।
ইলেক্ট্রোড অ্যাসেম্বলি ওয়েল্ডিং হল ব্যবহারযোগ্য চাপ গলানোর জন্য প্রয়োজনীয় ক্রস-সেকশন এবং দৈর্ঘ্যের ইলেক্ট্রোডগুলিতে চাপানো একক ইলেক্ট্রোড ব্লকগুলিকে একত্রিত করা এবং ঢালাই করা। আর্গন শিল্ডেড প্লাজমা ওয়েল্ডিং, ভ্যাকুয়াম প্লাজমা ওয়েল্ডিং এবং ইলেক্ট্রন বিম ওয়েল্ডিং প্রায়ই শিল্পে ব্যবহৃত হয়। উচ্চ নির্দিষ্ট মাধ্যাকর্ষণ সংমিশ্রণ রোধ করার জন্য, টংস্টেন আর্ক ওয়েল্ডিং সাধারণত ব্যবহার করা হয় না। ঢালাইয়ের জন্য আর্গন গ্যাসের বিশুদ্ধতা 99.99%।
3. বিদ্যুত সরবরাহ শুরু থেকে চার্জের সমস্ত গলে যাওয়া পর্যন্ত (গলিত পুলের উপরে শক্ত খিলান সেতু বাদে) চার্জ গলানোর পর্যায় বলা হয়।
গলানোর প্রাথমিক পর্যায়ে, নতুন যোগ করা চার্জের নির্দিষ্ট প্রতিরোধ ক্ষমতা বড়, ইলেক্ট্রোডগুলি চার্জের সাথে সরাসরি যোগাযোগে থাকে এবং চার্জের প্রতিরোধের তাপ দ্বারা চার্জটি উত্তপ্ত হয়। এই সময়ে, ইনপুট কারেন্ট ছোট কিন্তু তুলনামূলকভাবে স্থিতিশীল, এবং এই সময়ের মধ্যে রোধ গরম করার প্রাধান্য থাকে। কিন্তু তা বেশিক্ষণ স্থায়ী হয়নি। যখন ইলেক্ট্রোডের অধীনে চার্জ গলে তিনটি "ক্রুসিবল গলিত পুল" তৈরি হয়, তখন ইলেক্ট্রোড এবং "ক্রুসিবল গলিত পুল" এর মধ্যে চাপ তাপ উৎপন্ন হয়, চার্জকে গরম করে এবং তিনটি ইলেক্ট্রোড সংযুক্ত না হওয়া পর্যন্ত গলিত পুলটি ধীরে ধীরে বাইরের দিকে প্রসারিত হয়। "বিগ মেল্ট পুল"। "ক্রুসিবল গলিত পুল" থেকে "বড় গলিত পুল"-এ রূপান্তরের সময়, গলিত চুল্লি উপাদান হ্রাসের কারণে, এর নির্দিষ্ট প্রতিরোধ ধীরে ধীরে ছোট হয়ে যায়, তাই চুল্লি উপাদানের প্রতিরোধের তাপ ধীরে ধীরে হ্রাস পায়; এবং ইলেক্ট্রোড এবং "ক্রুসিবল গলিত পুল" এর মধ্যে চাপ তাপ আউটপুটের অনুপাত ধীরে ধীরে বৃদ্ধি পায়। গলে যাওয়ার শুরু থেকে প্রায় আধা ঘন্টা, চাপ তাপ প্রভাবশালী হয়ে ওঠে। উপরে উল্লিখিত "ট্রানজিশন পিরিয়ড" হল উচ্চ টাইটানিয়াম স্ল্যাগ গলে যাওয়ার একটি অস্থির সময়। প্রথমত, কারণ যে রেখার মধ্য দিয়ে কারেন্ট চলে যায় তার প্রতিরোধ ক্ষমতা (ইলেকট্রোড → ক্রুসিবল পুল → গলিত চুল্লি উপাদান → ক্রুসিবল পুল → ইলেক্ট্রোড) সময়ের সাথে পরিবর্তিত হয়; দ্বিতীয়ত, "ক্রুসিবল পুল" এর উপরে থাকা কঠিন উপাদান প্রায়শই গলিত পুলে ধ্বসে পড়ে, সহিংস প্রতিক্রিয়া সৃষ্টি করে, স্ল্যাগকে ফুটিয়ে তোলে। তদুপরি, এই "উপাদানের পতন-স্ল্যাগ ফুটন্ত" ঘটনাটি অনিয়মিত।