വാൽവ് വ്യവസായത്തിൽ ടൈറ്റാനിയം അലോയ് പ്രയോഗം

കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രത, ഉയർന്ന ശക്തി, നാശന പ്രതിരോധം, ഉയർന്ന താപനില, കുറഞ്ഞ താപനില പ്രതിരോധം എന്നിങ്ങനെ നിരവധി ഗുണങ്ങളുണ്ട് ടൈറ്റാനിയം അലോയ്, പെട്രോളിയം, രാസ വ്യവസായം, സമുദ്ര പരിസ്ഥിതി, ബയോമെഡിസിൻ, എയ്‌റോസ്‌പേസ്, ഓട്ടോമോട്ടീവ് വ്യവസായം, കപ്പലുകൾ തുടങ്ങി നിരവധി മേഖലകളിൽ ഇത് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കാനാകും. . ടൈറ്റാനിയം അലോയ് ആവശ്യമുള്ള രൂപത്തിൽ കാസ്റ്റുചെയ്യുന്നതിലൂടെയാണ് കാസ്റ്റ് ടൈറ്റാനിയം അലോയ് ലഭിക്കുന്നത്, അവയിൽ ZTC4 (Ti-6Al-4V) അലോയ് ആണ് ഏറ്റവും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നത്, സ്ഥിരതയുള്ള പ്രക്രിയ പ്രകടനവും നല്ല ശക്തിയും ഒടിവ് കാഠിന്യവും (350 ℃-ൽ താഴെ).

വിവിധ പ്രത്യേക പരിതസ്ഥിതികളുടെയും പ്രത്യേക ദ്രാവക ഇടത്തരം പൈപ്പ്ലൈൻ ഗതാഗത സംവിധാനങ്ങളുടെയും പ്രധാന നിയന്ത്രണ ഘടകമെന്ന നിലയിൽ, വാൽവുകൾ ഉൽപാദനത്തിലെ പല ഉപകരണങ്ങളുടെയും ഒരു പ്രധാന ഘടകമായി മാറിയിരിക്കുന്നു, വാൽവുകളില്ലാതെ ഒരു വ്യവസായത്തിനും ചെയ്യാൻ കഴിയില്ലെന്ന് പറയാം. വിവിധ മേഖലകളിലെ വ്യത്യസ്ത പാരിസ്ഥിതിക, താപനില, ഇടത്തരം ആവശ്യകതകൾ എന്നിവ കാരണം, വാൽവ് മെറ്റീരിയൽ തിരഞ്ഞെടുക്കൽ പ്രത്യേകിച്ചും നിർണായകവും പരക്കെ മൂല്യമുള്ളതുമാണ്. ടൈറ്റാനിയം അലോയ്‌കളെയും കാസ്റ്റ് ടൈറ്റാനിയം അലോയ്‌കളെയും അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള വാൽവുകൾക്ക് അവയുടെ മികച്ച നാശന പ്രതിരോധം, ഉയർന്നതും താഴ്ന്നതുമായ താപനില പ്രകടനം, ഉയർന്ന ശക്തി എന്നിവ കാരണം വാൽവുകളുടെ മേഖലയിൽ വിശാലമായ സാധ്യതകളുണ്ട്.

അപേക്ഷകൾ

- മറൈൻ
കടൽജല പൈപ്പ്ലൈൻ സംവിധാനത്തിൻ്റെ പ്രവർത്തന അന്തരീക്ഷം അങ്ങേയറ്റം കഠിനമാണ്, കൂടാതെ മറൈൻ വാൽവുകളുടെ പ്രവർത്തനം പൈപ്പ്ലൈൻ സംവിധാനത്തിൻ്റെ സുരക്ഷയെയും മൊത്തത്തിലുള്ള പ്രവർത്തനത്തെയും നേരിട്ട് ബാധിക്കുന്നു. 1960-കളിൽ തന്നെ, റഷ്യ കപ്പലുകൾക്കായുള്ള ടൈറ്റാനിയം ലോഹസങ്കരങ്ങളെക്കുറിച്ച് ഗവേഷണം ആരംഭിക്കുകയും പിന്നീട് സമുദ്ര ഉപയോഗത്തിനായി വികസിപ്പിച്ചെടുക്കുകയും ചെയ്തു β ടൈറ്റാനിയം അലോയ്, ഗ്ലോബ് വാൽവുകൾ, ചെക്ക് വാൽവുകൾ, ബോൾ വാൽവുകൾ എന്നിവയുൾപ്പെടെ സൈനിക കപ്പൽ പൈപ്പ് ലൈൻ സംവിധാനങ്ങളിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. കൂടാതെ ധാരാളം ആപ്ലിക്കേഷനുകളും; അതേസമയം, സിവിലിയൻ കപ്പൽ പൈപ്പ് ലൈൻ സംവിധാനങ്ങളിലും ടൈറ്റാനിയം വാൽവുകൾ ഉപയോഗിച്ചിട്ടുണ്ട്. മുമ്പ് ഉപയോഗിച്ചിരുന്ന ചെമ്പ് അലോയ്കൾ, സ്റ്റീൽ മുതലായവയുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, തുടർന്നുള്ള ഡ്രെയിനേജ് പരിശോധനകൾ കാസ്റ്റ് ടൈറ്റാനിയം അലോയ്കളുടെ ഉപയോഗത്തിന് ഘടനാപരമായ ശക്തി, നാശന പ്രതിരോധം തുടങ്ങിയ പല കാര്യങ്ങളിലും ഉയർന്ന വിശ്വാസ്യതയുണ്ടെന്ന് കാണിക്കുന്നു, കൂടാതെ സേവന ആയുസ്സ് വളരെയധികം നീട്ടി. യഥാർത്ഥ 2-5 വർഷം മുതൽ രണ്ടുതവണയിൽ കൂടുതൽ, ഇത് എല്ലാവരിൽ നിന്നും വ്യാപകമായ ശ്രദ്ധ ആകർഷിച്ചു. ചൈനയിലെ ലുവോയാങ്ങിലുള്ള ചൈന ഷിപ്പ് ബിൽഡിംഗ് 725 റിസർച്ച് ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഒരു നിശ്ചിത മാതൃകയിലുള്ള കപ്പലിനായി വിതരണം ചെയ്ത മൂന്ന് എക്സെൻട്രിക് ബട്ടർഫ്ലൈ വാൽവ്, മുൻകാല മെറ്റീരിയൽ സെലക്ഷൻ, ഡിസൈൻ സ്കീമിലെ മാറ്റമാണ്, Ti80 ഉം മറ്റ് മെറ്റീരിയലുകളും പ്രധാന ബോഡിയായി ഉപയോഗിച്ച്, സേവന ആയുസ്സ് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. വാൽവ് 25 വർഷത്തിലേറെയായി, വാൽവ് ഉൽപ്പന്ന ആപ്ലിക്കേഷനുകളുടെ വിശ്വാസ്യതയും പ്രായോഗികതയും മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു, ചൈനയിലെ സാങ്കേതിക വിടവ് നികത്തുന്നു.

- എയറോസ്പേസ്
എയ്‌റോസ്‌പേസ് മേഖലയിൽ, കാസ്റ്റ് ടൈറ്റാനിയം അലോയ്‌കളും മികച്ച പ്രകടനം കാഴ്ചവയ്ക്കുന്നു, അവയുടെ മികച്ച താപ പ്രതിരോധത്തിനും ശക്തിക്കും നന്ദി. 1960-കളിൽ അമേരിക്കൻ എയർലൈൻസ് ആദ്യമായി ടൈറ്റാനിയം കാസ്റ്റിംഗുകൾ പരീക്ഷിച്ചു. ഒരു കാലയളവിലെ ഗവേഷണത്തിന് ശേഷം, ടൈറ്റാനിയം അലോയ് കാസ്റ്റിംഗുകൾ 1972 മുതൽ വിമാനങ്ങളിൽ ഔദ്യോഗികമായി പ്രയോഗിച്ചു (ബോയിംഗ് 757, 767, 777 മുതലായവ). സ്റ്റാറ്റിക് ഘടനയുള്ള ടൈറ്റാനിയം അലോയ് കാസ്റ്റിംഗുകൾ ഒരു വലിയ സംഖ്യ ഉപയോഗിച്ചിട്ടുണ്ടെന്ന് മാത്രമല്ല, നിർണായക പൈപ്പ്ലൈൻ സിസ്റ്റങ്ങളിലെ വാൽവ് നിയന്ത്രണം പോലെയുള്ള നിർണായക സ്ഥാനങ്ങളിലും അവ ഉപയോഗിച്ചിട്ടുണ്ട്. സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന വാൽവുകളിൽ സുരക്ഷാ വാൽവുകൾ, ചെക്ക് വാൽവുകൾ മുതലായവ ഉൾപ്പെടുന്നു, അവ വിമാന നിർമ്മാണ ചെലവ് കുറയ്ക്കുകയും സുരക്ഷയും വിശ്വാസ്യതയും വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്തു, അതേസമയം, മറ്റ് ലോഹസങ്കരങ്ങളെ അപേക്ഷിച്ച് ടൈറ്റാനിയം അലോയ് താരതമ്യേന ചെറിയ സാന്ദ്രതയും ഭാരവും കാരണം, ഇത് ഏകദേശം 60% മാത്രമാണ്. അതേ കരുത്തുള്ള സ്റ്റീൽ, അതിൻ്റെ വ്യാപകമായ പ്രയോഗം വിമാനങ്ങളെ ഉയർന്ന കരുത്തിലേക്കും ഭാരം കുറഞ്ഞ ദിശയിലേക്കും സ്ഥിരമായി നീങ്ങാൻ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കും. നിലവിൽ, എയ്‌റോസ്‌പേസ് വാൽവുകൾ പ്രധാനമായും ന്യൂമാറ്റിക്, ഹൈഡ്രോളിക്, ഇന്ധനം, ലൂബ്രിക്കേഷൻ തുടങ്ങിയ നിരവധി നിയന്ത്രണ സംവിധാനങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു, മാത്രമല്ല നാശ പ്രതിരോധവും ഉയർന്ന പാരിസ്ഥിതിക താപനിലയുമുള്ള പരിതസ്ഥിതികൾക്ക് കൂടുതൽ അനുയോജ്യമാണ്. എയ്‌റോസ്‌പേസ് വാഹനങ്ങൾ, എഞ്ചിനുകൾ, മറ്റ് വകുപ്പുകൾ എന്നിവയുടെ നിർണായക ഘടകങ്ങളിലൊന്നാണ് അവ. പരമ്പരാഗത വാൽവുകൾക്ക് പലപ്പോഴും ഘട്ടം ഘട്ടമായുള്ള മാറ്റിസ്ഥാപിക്കൽ ആവശ്യമാണ്, മാത്രമല്ല ആവശ്യം നിറവേറ്റാൻ പോലും കഴിയില്ല. അതേസമയം, എയ്‌റോസ്‌പേസ് വാൽവ് വിപണിയുടെ ദ്രുതഗതിയിലുള്ള വികാസത്തോടെ, ടൈറ്റാനിയം വാൽവുകളും അവയുടെ മികച്ച പ്രകടനം കാരണം വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു.

- കെമിക്കൽ വ്യവസായം
ഉയർന്ന ഊഷ്മാവ്, ഉയർന്ന മർദ്ദം, നാശന പ്രതിരോധം, വലിയ മർദ്ദം വ്യത്യാസം തുടങ്ങിയ കഠിനമായ പരിതസ്ഥിതികളിലാണ് കെമിക്കൽ വാൽവുകൾ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നത്. അതിനാൽ, വാൽവ് കെമിക്കൽ വ്യവസായത്തിൻ്റെ പ്രയോഗത്തിന് ഉചിതമായ വസ്തുക്കളുടെ തിരഞ്ഞെടുപ്പ് നിർണായകമാണ്. പ്രാരംഭ ഘട്ടത്തിൽ, കാർബൺ സ്റ്റീൽ, സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീൽ, മറ്റ് വസ്തുക്കൾ എന്നിവ പ്രധാനമായും തിരഞ്ഞെടുക്കപ്പെടുന്നു, ഉപയോഗത്തിന് ശേഷം നാശം സംഭവിക്കാം, പകരം വയ്ക്കലും പരിപാലനവും ആവശ്യമാണ്. കാസ്റ്റിംഗ് ടൈറ്റാനിയം അലോയ് സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ തുടർച്ചയായ വികസനവും അതിൻ്റെ മികച്ച പ്രകടനവും ക്രമേണ കണ്ടെത്തി, ടൈറ്റാനിയം വാൽവുകളും ആളുകളുടെ കണ്ണിൽ പ്രത്യക്ഷപ്പെട്ടു. കെമിക്കൽ ഫൈബർ വ്യവസായത്തിലെ ശുദ്ധീകരിച്ച ടെറഫ്താലിക് ആസിഡിൻ്റെ (പിടിഎ) ഉൽപാദന യൂണിറ്റ് ഉദാഹരണമായി എടുത്താൽ, പ്രവർത്തന മാധ്യമം പ്രധാനമായും അസറ്റിക് ആസിഡും ഹൈഡ്രോബ്രോമിക് ആസിഡും ആണ്, ഇതിന് ശക്തമായ നാശനഷ്ടമുണ്ട്. ഗ്ലോബ് വാൽവുകളും ബോൾ വാൽവുകളും ഉൾപ്പെടെ ഏകദേശം 8000 വാൽവുകൾ ഉപയോഗിക്കേണ്ടതുണ്ട്, വിവിധ തരങ്ങളും ഒരു വലിയ സംഖ്യയും. അതിനാൽ, ടൈറ്റാനിയം വാൽവുകൾ ഒരു നല്ല തിരഞ്ഞെടുപ്പായി മാറിയിരിക്കുന്നു, ഇത് ഉപയോഗത്തിൻ്റെ വിശ്വാസ്യതയും സുരക്ഷയും വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. പൊതുവേ, യൂറിയയുടെ നാശനഷ്ടം കാരണം, യൂറിയ സിന്തസിസ് ടവറിൻ്റെ ഔട്ട്ലെറ്റിലെയും ഇൻലെറ്റിലെയും വാൽവുകൾക്ക് 1 വർഷത്തെ സേവനജീവിതം നിറവേറ്റാൻ കഴിയും, കൂടാതെ ഉപയോഗ ആവശ്യകതകൾ ഇതിനകം എത്തിയിട്ടുണ്ട്. Shanxi Lvliang വളം പ്ലാൻ്റ്, Shandong Tengzhou വളം പ്ലാൻ്റ്, ഹെനാൻ Lingbao വളം പ്ലാൻ്റ് പോലെയുള്ള സംരംഭങ്ങൾ ഒന്നിലധികം ശ്രമങ്ങൾ നടത്തി ഒടുവിൽ ടൈറ്റാനിയം വാൽവ് ഹൈ-പ്രഷർ ചെക്ക് വാൽവുകൾ H72WA-220ROO-50, H40ROO-50, H43O5, H43O5 എന്നിവയിൽ തിരഞ്ഞെടുത്തു. യൂറിയ സിന്തസിസ് ടവറുകൾ ഇറക്കുമതി ചെയ്യുന്നതിനായി സ്റ്റോപ്പ് വാൽവുകൾ BJ45WA-25R-100, 125, മുതലായവ, 2 വർഷത്തിൽ കൂടുതൽ സേവന ജീവിതമുള്ള, നല്ല നാശന പ്രതിരോധം പ്രകടമാക്കുന്നു [9], വാൽവ് മാറ്റിസ്ഥാപിക്കാനുള്ള ആവൃത്തിയും ചെലവും കുറയ്ക്കുന്നു.

വാൽവ് മാർക്കറ്റിൽ കാസ്റ്റ് ടൈറ്റാനിയം അലോയ് പ്രയോഗിക്കുന്നത് മുകളിൽ സൂചിപ്പിച്ച വ്യവസായങ്ങളിൽ മാത്രം പരിമിതപ്പെടുത്തിയിട്ടില്ല, എന്നാൽ മറ്റ് വശങ്ങളിൽ നല്ല വികസനമുണ്ട്. ഉദാഹരണത്തിന്, ജപ്പാനിൽ വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത പുതിയ കാസ്റ്റ് ടൈറ്റാനിയം അലോയ് Ti-33.5Al-1Nb-0.5Cr-0.5Si-ക്ക് കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രത, ഉയർന്ന ഇഴയുന്ന ശക്തി, നല്ല വസ്ത്രധാരണ പ്രതിരോധം എന്നിങ്ങനെ നിരവധി ഗുണങ്ങളുണ്ട്. ഓട്ടോമോട്ടീവ് എഞ്ചിനുകളുടെ പിൻ എക്‌സ്‌ഹോസ്റ്റ് വാൽവിൽ ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, അത് എഞ്ചിൻ്റെ സുരക്ഷാ പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്താനും അതിൻ്റെ സേവന ആയുസ്സ് വർദ്ധിപ്പിക്കാനും കഴിയും.

- മറ്റ് വ്യവസായങ്ങൾ
വാൽവ് വ്യവസായത്തിലെ കാസ്റ്റ് ടൈറ്റാനിയം അലോയ്കളുടെ പ്രയോഗവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, കാസ്റ്റ് ടൈറ്റാനിയം അലോയ്കളുടെ മറ്റ് പ്രയോഗങ്ങൾ കൂടുതൽ വിപുലമാണ്. ടൈറ്റാനിയം, ടൈറ്റാനിയം അലോയ്കൾക്ക് മികച്ച നാശന പ്രതിരോധം ഉണ്ട്, ഇത് പെട്രോകെമിക്കൽ വ്യവസായം പോലുള്ള വിനാശകരമായ ആവശ്യകതകളുള്ള വ്യവസായങ്ങൾക്ക് വലിയ പ്രാധാന്യമുണ്ട്. ഈ വ്യവസായങ്ങളിൽ, വോള്യൂമെട്രിക് പമ്പുകൾ, ഹീറ്റ് എക്‌സ്‌ചേഞ്ചറുകൾ, കംപ്രസ്സറുകൾ, റിയാക്ടറുകൾ തുടങ്ങിയ വ്യാവസായിക ഉൽപ്പാദനം ആവശ്യമുള്ള പല വലിയ ഉപകരണങ്ങളും ഏറ്റവും വലിയ വിപണി ഡിമാൻഡുള്ള കോറഷൻ-റെസിസ്റ്റൻ്റ് ടൈറ്റാനിയം കാസ്റ്റിംഗുകൾ ഉപയോഗിക്കും. മെഡിസിൻ മേഖലയിൽ, ടൈറ്റാനിയം ആഗോളതലത്തിൽ അംഗീകരിക്കപ്പെട്ട സുരക്ഷിതവും വിഷരഹിതവും ഹെവി മെറ്റൽ രഹിതവുമായ ലോഹമായതിനാൽ, നിരവധി മെഡിക്കൽ സഹായ ഉപകരണങ്ങളും ഹ്യൂമൻ പ്രോസ്റ്റസുകളും മറ്റുള്ളവയും കാസ്റ്റ് ടൈറ്റാനിയം അലോയ്കൾ കൊണ്ടാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്. പ്രത്യേകിച്ച് ഡെൻ്റൽ മെഡിസിനിൽ, പരീക്ഷിച്ച മിക്കവാറും എല്ലാ ഡെൻ്റൽ കാസ്റ്റിംഗുകളും വ്യാവസായിക ശുദ്ധമായ ടൈറ്റാനിയം, Ti-6Al-4V അലോയ് എന്നിവകൊണ്ടാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്, അവയ്ക്ക് നല്ല ബയോ കോംപാറ്റിബിളിറ്റി, മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ, നാശന പ്രതിരോധം എന്നിവയുണ്ട്. മറുവശത്ത്, കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രതയുടെയും ടൈറ്റാനിയം, ടൈറ്റാനിയം അലോയ്‌കളുടെ മികച്ച പ്രകടനത്തിൻ്റെയും ഗുണങ്ങൾ കാരണം, ഗോൾഫ് ക്ലബ്ബുകൾ, ബോൾ ഹെഡ്‌സ്, ടെന്നീസ് റാക്കറ്റുകൾ, ബാഡ്മിൻ്റൺ റാക്കറ്റുകൾ, ഫിഷിംഗ് ടാക്കിൾ തുടങ്ങിയ നിരവധി കായിക ഉപകരണങ്ങളിൽ അവ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. അവയിൽ നിർമ്മിച്ച ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ ഭാരം കുറഞ്ഞതും ഗുണനിലവാര ഉറപ്പുള്ളതും പൊതുജനങ്ങൾക്കിടയിൽ വളരെ ജനപ്രിയവുമാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, ജപ്പാൻ സ്റ്റീൽ പൈപ്പ് കമ്പനി (N104) വികസിപ്പിച്ച SP-700 പുതിയ ടൈറ്റാനിയം അലോയ്, ടെയ്‌ലർ ബ്രാൻഡ് 300 സീരീസ് ഗോൾഫ് ബോൾ ഹെഡ്‌സിൻ്റെ ഉപരിതല മെറ്റീരിയലായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇത് ആഗോള ഗോൾഫ് വിപണിയിൽ ഏറ്റവും കൂടുതൽ വിറ്റഴിക്കപ്പെടുന്നു. 20-ആം നൂറ്റാണ്ടിൻ്റെ അവസാനം മുതൽ, കാസ്റ്റ് ടൈറ്റാനിയം അലോയ്കൾ, പെട്രോകെമിക്കൽ, എയ്‌റോസ്‌പേസ്, ബയോമെഡിക്കൽ, ഓട്ടോമോട്ടീവ് വ്യവസായം, സ്‌പോർട്‌സ്, ഒഴിവുസമയങ്ങൾ തുടങ്ങിയ മേഖലകളിൽ ക്രമേണ വ്യാവസായികവൽക്കരണവും സ്കെയിലും രൂപപ്പെട്ടു.