वाल्व उद्योगात टायटॅनियम मिश्र धातुचा वापर

टायटॅनियम मिश्रधातूमध्ये कमी घनता, उच्च शक्ती, गंज प्रतिरोधक, उच्च तापमान आणि कमी तापमानाचा प्रतिकार असे अनेक फायदे आहेत आणि ते पेट्रोलियम, रासायनिक उद्योग, सागरी वातावरण, बायोमेडिसिन, एरोस्पेस, ऑटोमोटिव्ह उद्योग आणि जहाजे यासारख्या अनेक क्षेत्रात मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाऊ शकते. . कास्ट टायटॅनियम मिश्रधातू इच्छित आकारात टायटॅनियम मिश्र धातु कास्ट करून प्राप्त केले जाते, त्यापैकी ZTC4 (Ti-6Al-4V) मिश्रधातूचा सर्वात जास्त वापर केला जातो, स्थिर प्रक्रिया कार्यक्षमता, चांगली ताकद आणि फ्रॅक्चर कडकपणा (350 ℃ खाली).

विविध विशेष वातावरण आणि विशेष द्रव मध्यम पाइपलाइन वाहतूक प्रणालींचे मुख्य नियंत्रण घटक म्हणून, उत्पादनातील अनेक उपकरणांचे वाल्व हे एक महत्त्वाचे घटक बनले आहेत आणि असे म्हटले जाऊ शकते की कोणताही उद्योग वाल्वशिवाय करू शकत नाही. विविध क्षेत्रातील विविध पर्यावरणीय, तापमान आणि मध्यम आवश्यकतांमुळे, वाल्व सामग्रीची निवड विशेषतः महत्त्वपूर्ण आणि व्यापकपणे मूल्यवान आहे. टायटॅनियम मिश्रधातूंवर आधारित वाल्व्ह आणि कास्ट टायटॅनियम मिश्र धातुंना त्यांच्या उत्कृष्ट गंज प्रतिकार, उच्च आणि कमी तापमानाची कार्यक्षमता आणि उच्च सामर्थ्य यामुळे वाल्वच्या क्षेत्रात व्यापक संभावना आहेत.

अर्ज

- सागरी
समुद्री पाण्याच्या पाइपलाइन प्रणालीचे कार्य वातावरण अत्यंत कठोर आहे आणि सागरी वाल्वचे कार्यप्रदर्शन थेट पाइपलाइन प्रणालीच्या सुरक्षिततेवर आणि एकूण कार्यक्षमतेवर परिणाम करते. 1960 च्या दशकाच्या सुरुवातीस, रशियाने जहाजांसाठी टायटॅनियम मिश्र धातुंवर संशोधन सुरू केले आणि त्यानंतर ते सागरी वापरासाठी विकसित केले. β टायटॅनियम मिश्र धातु मोठ्या प्रमाणावर लष्करी जहाज पाइपलाइन प्रणालींमध्ये वापरली जाते, ज्यामध्ये ग्लोब व्हॉल्व्ह, चेक व्हॉल्व्ह आणि बॉल व्हॉल्व्हचा समावेश आहे, ज्यामध्ये विविध प्रकारांचा समावेश आहे. आणि मोठ्या संख्येने अर्ज; त्याच वेळी, टायटॅनियम वाल्व्हचा वापर नागरी जहाज पाइपलाइन सिस्टममध्ये देखील केला गेला आहे. पूर्वी वापरल्या जाणाऱ्या तांबे मिश्रधातू, पोलाद इत्यादींच्या तुलनेत, त्यानंतरच्या ड्रेनेज चाचण्यांमधून हे देखील दिसून आले आहे की कास्ट टायटॅनियम मिश्र धातुंच्या वापरामध्ये संरचनात्मक सामर्थ्य आणि गंज प्रतिकार यासारख्या अनेक बाबींमध्ये उच्च विश्वासार्हता आहे आणि सेवा आयुष्य मोठ्या प्रमाणात वाढविण्यात आले आहे. मूळ 2-5 वर्षे ते दोनदा पेक्षा जास्त, ज्याने सर्वांचे व्यापक लक्ष वेधले आहे. लुओयांग, चीनमधील चायना शिपबिल्डिंग 725 रिसर्च इन्स्टिट्यूटने जहाजाच्या विशिष्ट मॉडेलसाठी पुरवलेले तीन विक्षिप्त बटरफ्लाय व्हॉल्व्ह मागील सामग्री निवड आणि डिझाइन योजनेतील बदल आहे, मुख्य भाग म्हणून Ti80 आणि इतर सामग्रीचा वापर करून, सेवा आयुष्य वाढवते. वाल्व 25 वर्षांपेक्षा जास्त, वाल्व उत्पादन अनुप्रयोगांची विश्वासार्हता आणि व्यावहारिकता सुधारणे आणि चीनमधील तांत्रिक अंतर भरून काढणे.

- एरोस्पेस
एरोस्पेसच्या क्षेत्रात, कास्ट टायटॅनियम मिश्र धातु देखील उत्कृष्ट उष्णता प्रतिरोध आणि सामर्थ्यामुळे चांगले कार्य करतात. 1960 च्या दशकात अमेरिकन एअरलाइन्सने प्रथम टायटॅनियम कास्टिंगचा प्रयत्न केला. संशोधनाच्या कालावधीनंतर, 1972 पासून (बोईंग 757, 767, आणि 777, इ.) विमानांमध्ये टायटॅनियम मिश्र धातुचे कास्टिंग अधिकृतपणे लागू केले गेले. केवळ मोठ्या प्रमाणात स्टॅटिक स्ट्रक्चर टायटॅनियम मिश्र धातुचे कास्टिंग वापरले गेले नाही तर ते गंभीर पाइपलाइन सिस्टममध्ये वाल्व नियंत्रणासारख्या गंभीर स्थितीत देखील वापरले गेले आहेत. सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या व्हॉल्व्हमध्ये सेफ्टी व्हॉल्व्ह, चेक व्हॉल्व्ह इत्यादींचा समावेश होतो, ज्याने विमान निर्मिती खर्च कमी केला आहे आणि सुरक्षितता आणि विश्वासार्हता वाढवली आहे, दरम्यान, इतर मिश्र धातुंच्या तुलनेत टायटॅनियम मिश्र धातुची तुलनेने कमी घनता आणि वजनामुळे, जे फक्त 60% आहे. त्याच ताकदीचे पोलाद, त्याचा व्यापक वापर विमानाला उच्च सामर्थ्य आणि हलक्या दिशेने जाण्यासाठी प्रोत्साहन देऊ शकतो. सध्या, एरोस्पेस व्हॉल्व्ह प्रामुख्याने वायवीय, हायड्रॉलिक, इंधन आणि स्नेहन यांसारख्या अनेक नियंत्रण प्रणालींमध्ये वापरले जातात आणि ते गंज प्रतिरोधक आणि उच्च पर्यावरणीय तापमान असलेल्या वातावरणासाठी अधिक योग्य आहेत. ते एरोस्पेस वाहने, इंजिन आणि इतर विभागांचे महत्त्वपूर्ण घटक आहेत. पारंपारिक व्हॉल्व्हला अनेकदा टप्प्याटप्प्याने बदलण्याची आवश्यकता असते आणि ते मागणी पूर्ण करू शकत नाहीत. त्याच वेळी, एरोस्पेस व्हॉल्व्ह मार्केटच्या जलद विस्तारासह, टायटॅनियम वाल्व्ह देखील त्यांच्या उत्कृष्ट कार्यक्षमतेमुळे वाढत्या वाटा व्यापत आहेत.

- रासायनिक उद्योग
उच्च तापमान, उच्च दाब, गंज प्रतिकार आणि मोठ्या दाबातील फरक यांसारख्या कठोर वातावरणात रासायनिक वाल्व्हचा वापर केला जातो. म्हणून, वाल्व रासायनिक उद्योगाच्या वापरासाठी योग्य सामग्रीची निवड महत्त्वपूर्ण आहे. सुरुवातीच्या टप्प्यात, कार्बन स्टील, स्टेनलेस स्टील आणि इतर साहित्य प्रामुख्याने निवडले जातात, आणि वापरानंतर गंज येऊ शकते, बदलण्याची आणि देखभाल आवश्यक आहे. कास्टिंग टायटॅनियम मिश्र धातु तंत्रज्ञानाच्या सतत विकासासह आणि त्याची उत्कृष्ट कामगिरी हळूहळू शोधली जात असल्याने, टायटॅनियम वाल्व देखील लोकांच्या डोळ्यात दिसू लागले आहेत. रासायनिक फायबर उद्योगातील शुद्ध टेरेफ्थॅलिक ऍसिड (पीटीए) चे उत्पादन एकक उदाहरण म्हणून घेतल्यास, कार्यरत माध्यम मुख्यतः एसिटिक ऍसिड आणि हायड्रोब्रोमिक ऍसिड आहे, ज्यामध्ये मजबूत संक्षारकता आहे. ग्लोब व्हॉल्व्ह आणि बॉल व्हॉल्व्हसह जवळपास 8000 व्हॉल्व्ह, विविध प्रकारचे आणि मोठ्या संख्येने वापरणे आवश्यक आहे. म्हणून, टायटॅनियम वाल्व्ह एक चांगला पर्याय बनला आहे, वापरण्याची विश्वसनीयता आणि सुरक्षितता वाढवते. सर्वसाधारणपणे, युरियाच्या संक्षारकतेमुळे, युरिया संश्लेषण टॉवरच्या आउटलेट आणि इनलेटवरील वाल्व्ह 1 वर्षाचे सेवा आयुष्य पूर्ण करू शकतात आणि आधीच वापर आवश्यकता पूर्ण करतात. शांक्सी ल्व्हलियांग फर्टिलायझर प्लांट, शेडोंग टेंगझोऊ फर्टिलायझर प्लांट आणि हेनान लिंगबाओ फर्टिलायझर प्लांट यांसारख्या उद्योगांनी अनेक प्रयत्न केले आणि शेवटी टायटॅनियम व्हॉल्व्ह हाय-प्रेशर चेक व्हॉल्व्ह H72WA-220ROO-50, H43WA-220ROO आणि 50,50,60,50,500 मध्ये निवडले. यूरिया सिंथेसिस टॉवर्सच्या आयातीसाठी BJ45WA-25R-100, 125, इत्यादि स्टॉप वाल्व्ह, 2 वर्षांपेक्षा जास्त सेवा आयुष्यासह, चांगले गंज प्रतिरोधक [9], वारंवारता आणि वाल्व बदलण्याची किंमत कमी करते.

व्हॉल्व्ह मार्केटमध्ये कास्ट टायटॅनियम मिश्र धातुचा वापर वर नमूद केलेल्या उद्योगांपुरता मर्यादित नाही, परंतु इतर पैलूंमध्ये चांगला विकास आहे. उदाहरणार्थ, जपानमध्ये विकसित केलेल्या नवीन कास्ट टायटॅनियम मिश्र धातु Ti-33.5Al-1Nb-0.5Cr-0.5Si चे अनेक फायदे आहेत जसे की कमी घनता, उच्च रेंगाळण्याची ताकद आणि चांगला पोशाख प्रतिरोध. ऑटोमोटिव्ह इंजिनच्या मागील एक्झॉस्ट व्हॉल्व्हमध्ये वापरल्यास, ते इंजिनची सुरक्षा कार्यक्षमता सुधारू शकते आणि त्याचे सेवा आयुष्य वाढवू शकते.

- इतर उद्योग
वाल्व उद्योगात कास्ट टायटॅनियम मिश्र धातुंच्या वापराच्या तुलनेत, कास्ट टायटॅनियम मिश्र धातुंचे इतर अनुप्रयोग अधिक विस्तृत आहेत. टायटॅनियम आणि टायटॅनियम मिश्रधातूंमध्ये उत्कृष्ट गंज प्रतिरोधक क्षमता आहे, जे पेट्रोकेमिकल उद्योगासारख्या गंजक आवश्यकता असलेल्या उद्योगांसाठी खूप महत्वाचे आहे. या उद्योगांमध्ये, अनेक मोठी उपकरणे ज्यांना औद्योगिक उत्पादनाची आवश्यकता असते जसे की व्हॉल्यूमेट्रिक पंप, हीट एक्सचेंजर्स, कंप्रेसर आणि अणुभट्ट्या गंज-प्रतिरोधक टायटॅनियम कास्टिंग्ज वापरतील, ज्यांना बाजारपेठेत सर्वाधिक मागणी आहे. वैद्यक क्षेत्रात, टायटॅनियम हे जागतिक स्तरावर मान्यताप्राप्त सुरक्षित, बिनविषारी आणि हेवी मेटल फ्री मेटल असल्याने, अनेक वैद्यकीय सहाय्यक उपकरणे, मानवी कृत्रिम अवयव आणि इतर कास्ट टायटॅनियम मिश्र धातुंनी बनलेले आहेत. विशेषत: दंत औषधांमध्ये, जवळजवळ सर्व दंत कास्टिंग्ज जे वापरून पाहिले गेले आहेत ते औद्योगिक शुद्ध टायटॅनियम आणि Ti-6Al-4V मिश्र धातुपासून बनलेले आहेत, ज्यात चांगली जैव-संगतता, यांत्रिक गुणधर्म आणि गंज प्रतिरोधक आहे. दुसरीकडे, कमी घनतेच्या फायद्यांमुळे आणि टायटॅनियम आणि टायटॅनियम मिश्र धातुंच्या चांगल्या कामगिरीमुळे, ते गोल्फ क्लब, बॉल हेड्स, टेनिस रॅकेट, बॅडमिंटन रॅकेट आणि फिशिंग टॅकल यासारख्या अनेक क्रीडा उपकरणांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात. त्यांच्यापासून बनवलेली उत्पादने हलकी असतात, गुणवत्तेची खात्री असते आणि लोकांमध्ये खूप लोकप्रिय असतात. उदाहरणार्थ, जपान स्टील पाईप कंपनी (N104) द्वारे विकसित केलेले SP-700 नवीन टायटॅनियम मिश्र धातु हे टेलर ब्रँड 300 मालिका गोल्फ बॉल हेडसाठी पृष्ठभाग सामग्री म्हणून वापरले जाते, जे जागतिक गोल्फ बाजारात सर्वाधिक विकले जाते. 20 व्या शतकाच्या उत्तरार्धापासून, कास्ट टायटॅनियम मिश्र धातुंनी हळूहळू औद्योगिकीकरण आणि पेट्रोकेमिकल, एरोस्पेस, बायोमेडिकल, ऑटोमोटिव्ह उद्योग आणि खेळ आणि विश्रांती यासारख्या क्षेत्रात औद्योगिकीकरण आणि स्केल तयार केले आहेत, सुरुवातीच्या शोधापासून ते सध्याच्या जोरदार प्रचार आणि विकासापर्यंत.