वाल्व उद्योग में टाइटेनियम मिश्र धातु का अनुप्रयोग

टाइटेनियम मिश्र धातु के कई फायदे हैं जैसे कम घनत्व, उच्च शक्ति, संक्षारण प्रतिरोध, उच्च तापमान और कम तापमान प्रतिरोध, और इसका व्यापक रूप से पेट्रोलियम, रासायनिक उद्योग, समुद्री पर्यावरण, बायोमेडिसिन, एयरोस्पेस, ऑटोमोटिव उद्योग और जहाजों जैसे कई क्षेत्रों में उपयोग किया जा सकता है। . कास्ट टाइटेनियम मिश्र धातु को वांछित आकार में कास्टिंग करके प्राप्त किया जाता है, जिसमें स्थिर प्रक्रिया प्रदर्शन, अच्छी ताकत और फ्रैक्चर क्रूरता (350 ℃ से नीचे) के साथ ZTC4 (Ti-6Al-4V) मिश्र धातु सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

विभिन्न विशेष वातावरणों और विशेष द्रव माध्यम पाइपलाइन परिवहन प्रणालियों के मुख्य नियंत्रण घटक के रूप में, वाल्व उत्पादन में कई उपकरणों का एक महत्वपूर्ण घटक बन गए हैं, और यह कहा जा सकता है कि कोई भी उद्योग वाल्व के बिना नहीं कर सकता है। विभिन्न क्षेत्रों में अलग-अलग पर्यावरण, तापमान और मध्यम आवश्यकताओं के कारण, वाल्व सामग्री का चयन विशेष रूप से महत्वपूर्ण और व्यापक रूप से मूल्यवान है। टाइटेनियम मिश्र धातु और कास्ट टाइटेनियम मिश्र धातु पर आधारित वाल्वों में उनके उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध, उच्च और निम्न तापमान प्रदर्शन और उच्च शक्ति के कारण वाल्व के क्षेत्र में व्यापक संभावनाएं हैं।

अनुप्रयोग

- समुद्री
समुद्री जल पाइपलाइन प्रणाली का कार्य वातावरण अत्यंत कठोर है, और समुद्री वाल्वों का प्रदर्शन सीधे पाइपलाइन प्रणाली की सुरक्षा और समग्र प्रदर्शन को प्रभावित करता है। 1960 के दशक की शुरुआत में, रूस ने जहाजों के लिए टाइटेनियम मिश्र धातुओं पर शोध शुरू किया और बाद में उन्हें समुद्री उपयोग के लिए विकसित किया β टाइटेनियम मिश्र धातु का व्यापक रूप से सैन्य जहाज पाइपलाइन प्रणालियों में उपयोग किया जाता है, जिसमें ग्लोब वाल्व, चेक वाल्व और बॉल वाल्व शामिल हैं, विभिन्न प्रकार के होते हैं। और बड़ी संख्या में आवेदन; साथ ही, टाइटेनियम वाल्व का उपयोग नागरिक जहाज पाइपलाइन प्रणालियों में भी किया गया है। पहले इस्तेमाल किए गए तांबे मिश्र धातु, स्टील इत्यादि की तुलना में, बाद के जल निकासी परीक्षणों से यह भी पता चला है कि कास्ट टाइटेनियम मिश्र धातु के उपयोग में संरचनात्मक ताकत और संक्षारण प्रतिरोध जैसे कई पहलुओं में उच्च विश्वसनीयता है, और सेवा जीवन को काफी बढ़ाया गया है। मूल 2-5 वर्ष से दोगुने से भी अधिक, जिसने सभी का व्यापक ध्यान आकर्षित किया है। जहाज के एक निश्चित मॉडल के लिए चीन के लुओयांग में चाइना शिपबिल्डिंग 725 रिसर्च इंस्टीट्यूट द्वारा आपूर्ति की गई तीन विलक्षण तितली वाल्व पिछली सामग्री चयन और डिजाइन योजना में बदलाव है, जिसमें Ti80 और अन्य सामग्रियों को मुख्य निकाय के रूप में उपयोग किया जाता है, जिससे सेवा जीवन का विस्तार होता है। वाल्व को 25 वर्षों से अधिक पुराना किया जा रहा है, जिससे वाल्व उत्पाद अनुप्रयोगों की विश्वसनीयता और व्यावहारिकता में सुधार हो रहा है और चीन में तकनीकी कमी को पूरा किया जा रहा है।

- एयरोस्पेस
एयरोस्पेस के क्षेत्र में, कास्ट टाइटेनियम मिश्र धातु भी अपने उत्कृष्ट ताप प्रतिरोध और ताकत के कारण अच्छा प्रदर्शन करते हैं। 1960 के दशक के दौरान ही अमेरिकन एयरलाइंस ने पहली बार टाइटेनियम कास्टिंग का प्रयास किया था। शोध की अवधि के बाद, 1972 (बोइंग 757, 767, और 777, आदि) से विमान में टाइटेनियम मिश्र धातु कास्टिंग आधिकारिक तौर पर लागू की गई है। न केवल बड़ी संख्या में स्थैतिक संरचना टाइटेनियम मिश्र धातु कास्टिंग का उपयोग किया गया है, बल्कि उनका उपयोग महत्वपूर्ण पाइपलाइन प्रणालियों में वाल्व नियंत्रण जैसे महत्वपूर्ण पदों पर भी किया गया है। आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले वाल्वों में सुरक्षा वाल्व, चेक वाल्व आदि शामिल हैं, जिससे विमान निर्माण लागत कम हो गई है और सुरक्षा और विश्वसनीयता बढ़ गई है। इस बीच, अन्य मिश्र धातुओं की तुलना में टाइटेनियम मिश्र धातु का घनत्व और वजन अपेक्षाकृत कम है, जो कि केवल 60% है। समान ताकत वाला स्टील, इसका व्यापक अनुप्रयोग विमान को लगातार उच्च शक्ति और हल्के वजन की दिशा में आगे बढ़ने के लिए बढ़ावा दे सकता है। वर्तमान में, एयरोस्पेस वाल्व मुख्य रूप से वायवीय, हाइड्रोलिक, ईंधन और स्नेहन जैसे कई नियंत्रण प्रणालियों में उपयोग किए जाते हैं, और संक्षारण प्रतिरोध और उच्च पर्यावरणीय तापमान वाले वातावरण के लिए अधिक उपयुक्त हैं। वे एयरोस्पेस वाहनों, इंजनों और अन्य विभागों के महत्वपूर्ण घटकों में से एक हैं। पारंपरिक वाल्वों को अक्सर चरणबद्ध प्रतिस्थापन की आवश्यकता होती है, और ये मांग को पूरा भी नहीं कर पाते हैं। साथ ही, एयरोस्पेस वाल्व बाजार के तेजी से विस्तार के साथ, टाइटेनियम वाल्व भी अपने बेहतर प्रदर्शन के कारण बढ़ती हिस्सेदारी पर कब्जा कर रहे हैं।

- रसायन उद्योग
रासायनिक वाल्व आमतौर पर उच्च तापमान, उच्च दबाव, संक्षारण प्रतिरोध और बड़े दबाव अंतर जैसे कठोर वातावरण में उपयोग किए जाते हैं। इसलिए, वाल्व रासायनिक उद्योग के अनुप्रयोग के लिए उपयुक्त सामग्रियों का चयन महत्वपूर्ण है। प्रारंभिक चरण में, कार्बन स्टील, स्टेनलेस स्टील और अन्य सामग्रियों को मुख्य रूप से चुना जाता है, और उपयोग के बाद जंग लग सकता है, जिसके लिए प्रतिस्थापन और रखरखाव की आवश्यकता होती है। कास्टिंग टाइटेनियम मिश्र धातु प्रौद्योगिकी के निरंतर विकास और इसके बेहतर प्रदर्शन की धीरे-धीरे खोज के साथ, टाइटेनियम वाल्व भी लोगों की आंखों में दिखाई देने लगे हैं। एक उदाहरण के रूप में रासायनिक फाइबर उद्योग में शुद्ध टेरेफ्थेलिक एसिड (पीटीए) की उत्पादन इकाई को लेते हुए, काम करने का माध्यम मुख्य रूप से एसिटिक एसिड और हाइड्रोब्रोमिक एसिड होता है, जिसमें मजबूत संक्षारण होता है। ग्लोब वाल्व और बॉल वाल्व सहित लगभग 8000 वाल्वों का उपयोग करने की आवश्यकता है, विभिन्न प्रकार और बड़ी संख्या में। इसलिए, टाइटेनियम वाल्व एक अच्छा विकल्प बन गए हैं, जिससे उपयोग की विश्वसनीयता और सुरक्षा बढ़ गई है। सामान्य तौर पर, यूरिया की संक्षारकता के कारण, यूरिया संश्लेषण टॉवर के आउटलेट और इनलेट पर वाल्व 1 वर्ष की सेवा जीवन को पूरा कर सकते हैं और पहले से ही उपयोग की आवश्यकताओं तक पहुंच चुके हैं। शांक्सी लवलियांग फर्टिलाइजर प्लांट, शेडोंग टेंगझोउ फर्टिलाइजर प्लांट और हेनान लिंगबाओ फर्टिलाइजर प्लांट जैसे उद्यमों ने कई प्रयास किए हैं और अंततः टाइटेनियम वाल्व उच्च दबाव चेक वाल्व H72WA-220ROO-50, H43WA-220ROO-50, 65, 80 और इन्सुलेशन को चुना है। यूरिया संश्लेषण टावरों के आयात के लिए स्टॉप वाल्व BJ45WA-25R-100, 125, आदि, 2 साल से अधिक की सेवा जीवन के साथ, अच्छा संक्षारण प्रतिरोध प्रदर्शित करते हैं [9], वाल्व प्रतिस्थापन की आवृत्ति और लागत को कम करते हैं।

वाल्व बाजार में कास्ट टाइटेनियम मिश्र धातु का अनुप्रयोग उपर्युक्त उद्योगों तक ही सीमित नहीं है, बल्कि अन्य पहलुओं में भी अच्छा विकास हुआ है। उदाहरण के लिए, जापान में विकसित नए कास्ट टाइटेनियम मिश्र धातु Ti-33.5Al-1Nb-0.5Cr-0.5Si के कई फायदे हैं जैसे कम घनत्व, उच्च रेंगने की ताकत और अच्छा पहनने का प्रतिरोध। जब ऑटोमोटिव इंजन के पिछले निकास वाल्व में उपयोग किया जाता है, तो यह इंजन के सुरक्षा प्रदर्शन में सुधार कर सकता है और इसकी सेवा जीवन को बढ़ा सकता है।

- अन्य उद्योग
वाल्व उद्योग में कास्ट टाइटेनियम मिश्र धातुओं के अनुप्रयोग की तुलना में, कास्ट टाइटेनियम मिश्र धातुओं के अन्य अनुप्रयोग अधिक व्यापक हैं। टाइटेनियम और टाइटेनियम मिश्र धातुओं में उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध होता है, जो पेट्रोकेमिकल उद्योग जैसे संक्षारक आवश्यकताओं वाले उद्योगों के लिए बहुत महत्वपूर्ण है। इन उद्योगों में, कई बड़े उपकरण जिन्हें औद्योगिक उत्पादन की आवश्यकता होती है जैसे वॉल्यूमेट्रिक पंप, हीट एक्सचेंजर्स, कंप्रेसर और रिएक्टर, संक्षारण प्रतिरोधी टाइटेनियम कास्टिंग का उपयोग करेंगे, जिनकी बाजार में सबसे बड़ी मांग है। चिकित्सा के क्षेत्र में, टाइटेनियम विश्व स्तर पर मान्यता प्राप्त सुरक्षित, गैर विषैले और भारी धातु मुक्त धातु होने के कारण, कई चिकित्सा सहायक उपकरण, मानव कृत्रिम अंग और अन्य कास्ट टाइटेनियम मिश्र धातु से बने होते हैं। विशेष रूप से दंत चिकित्सा में, परीक्षण की गई लगभग सभी दंत कास्टिंग औद्योगिक शुद्ध टाइटेनियम और Ti-6Al-4V मिश्र धातु से बनी होती हैं, जिनमें अच्छी जैव-अनुकूलता, यांत्रिक गुण और संक्षारण प्रतिरोध होता है। दूसरी ओर, टाइटेनियम और टाइटेनियम मिश्र धातुओं के कम घनत्व और अच्छे प्रदर्शन के फायदे के कारण, इन्हें गोल्फ क्लब, बॉल हेड, टेनिस रैकेट, बैडमिंटन रैकेट और मछली पकड़ने के सामान जैसे कई खेल उपकरणों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इनसे बने उत्पाद हल्के होते हैं, गुणवत्ता सुनिश्चित होती है और जनता के बीच बहुत लोकप्रिय होते हैं। उदाहरण के लिए, जापान स्टील पाइप कंपनी (एन104) द्वारा विकसित एसपी-700 नए टाइटेनियम मिश्र धातु का उपयोग टेलर ब्रांड 300 श्रृंखला गोल्फ बॉल हेड के लिए सतह सामग्री के रूप में किया जाता है, जो वैश्विक गोल्फ बाजार में सबसे ज्यादा बिक रहा है। 20वीं सदी के उत्तरार्ध से, प्रारंभिक अन्वेषण से लेकर वर्तमान जोरदार प्रचार और विकास तक, कास्ट टाइटेनियम मिश्र धातुओं ने धीरे-धीरे पेट्रोकेमिकल, एयरोस्पेस, बायोमेडिकल, ऑटोमोटिव उद्योग और खेल और अवकाश जैसे क्षेत्रों में औद्योगीकरण और पैमाने का गठन किया है।