வால்வுத் தொழிலில் டைட்டானியம் அலாய் பயன்பாடு

டைட்டானியம் அலாய் குறைந்த அடர்த்தி, அதிக வலிமை, அரிப்பு எதிர்ப்பு, அதிக வெப்பநிலை மற்றும் குறைந்த வெப்பநிலை எதிர்ப்பு போன்ற பல நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் பெட்ரோலியம், இரசாயனத் தொழில், கடல் சூழல், உயிரி மருத்துவம், விண்வெளி, வாகனத் தொழில் மற்றும் கப்பல்கள் போன்ற பல துறைகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படலாம். . வார்ப்பு டைட்டானியம் அலாய் டைட்டானியம் கலவையை விரும்பிய வடிவத்தில் வார்ப்பதன் மூலம் பெறப்படுகிறது, இதில் ZTC4 (Ti-6Al-4V) அலாய் மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, நிலையான செயல்முறை செயல்திறன், நல்ல வலிமை மற்றும் எலும்பு முறிவு கடினத்தன்மை (350 ℃ க்கு கீழே).

பல்வேறு சிறப்பு சூழல்கள் மற்றும் சிறப்பு திரவ நடுத்தர குழாய் போக்குவரத்து அமைப்புகளின் முக்கிய கட்டுப்பாட்டு அங்கமாக, வால்வுகள் உற்பத்தியில் பல உபகரணங்களின் முக்கிய அங்கமாகிவிட்டன, மேலும் எந்தவொரு தொழிற்துறையும் வால்வுகள் இல்லாமல் செய்ய முடியாது என்று கூறலாம். வெவ்வேறு துறைகளில் வெவ்வேறு சுற்றுச்சூழல், வெப்பநிலை மற்றும் நடுத்தர தேவைகள் காரணமாக, வால்வு பொருள் தேர்வு குறிப்பாக முக்கியமானது மற்றும் பரவலாக மதிப்பிடப்படுகிறது. டைட்டானியம் உலோகக்கலவைகள் மற்றும் வார்ப்பு டைட்டானியம் உலோகக்கலவைகளை அடிப்படையாகக் கொண்ட வால்வுகள் அவற்றின் சிறந்த அரிப்பு எதிர்ப்பு, உயர் மற்றும் குறைந்த வெப்பநிலை செயல்திறன் மற்றும் அதிக வலிமை ஆகியவற்றின் காரணமாக வால்வுகளின் துறையில் பரந்த வாய்ப்புகளைக் கொண்டுள்ளன.

விண்ணப்பங்கள்

- கடல்
கடல்நீர் குழாய் அமைப்பின் பணிச்சூழல் மிகவும் கடுமையானது, மேலும் கடல் வால்வுகளின் செயல்திறன் நேரடியாக குழாய் அமைப்பின் பாதுகாப்பு மற்றும் ஒட்டுமொத்த செயல்திறனை பாதிக்கிறது. 1960 களின் முற்பகுதியில், ரஷ்யா கப்பல்களுக்கான டைட்டானியம் உலோகக்கலவைகள் பற்றிய ஆராய்ச்சியைத் தொடங்கியது, பின்னர் கடல் பயன்பாட்டிற்காக அவற்றை உருவாக்கியது β டைட்டானியம் அலாய் இராணுவக் கப்பல் குழாய் அமைப்புகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இதில் குளோப் வால்வுகள், காசோலை வால்வுகள் மற்றும் பந்து வால்வுகள் ஆகியவை அடங்கும். மற்றும் அதிக எண்ணிக்கையிலான விண்ணப்பங்கள்; அதே நேரத்தில், டைட்டானியம் வால்வுகள் பொதுமக்கள் கப்பல் குழாய் அமைப்புகளிலும் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளன. முன்பு பயன்படுத்தப்பட்ட செப்பு உலோகக்கலவைகள், எஃகு போன்றவற்றுடன் ஒப்பிடுகையில், வார்ப்பு டைட்டானியம் உலோகக் கலவைகளின் பயன்பாடு கட்டமைப்பு வலிமை மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பு போன்ற பல அம்சங்களில் அதிக நம்பகத்தன்மையைக் கொண்டிருப்பதையும், சேவை வாழ்க்கை பெரிதும் நீட்டிக்கப்பட்டுள்ளது என்பதையும் காட்டுகின்றன. அசல் 2-5 ஆண்டுகள் முதல் இரண்டு முறைக்கு மேல், இது அனைவரிடமிருந்தும் பரவலான கவனத்தை ஈர்த்துள்ளது. சீனாவின் லுயோயாங்கில் உள்ள சீனா ஷிப்பில்டிங் 725 ஆராய்ச்சி நிறுவனத்தால் வழங்கப்பட்ட மூன்று விசித்திரமான பட்டாம்பூச்சி வால்வு, முந்தைய பொருள் தேர்வு மற்றும் வடிவமைப்புத் திட்டத்தில் மாற்றப்பட்டு, Ti80 மற்றும் பிற பொருட்களை முக்கியப் பொருளாகப் பயன்படுத்தி, சேவை ஆயுளை நீட்டிக்கிறது. வால்வு 25 ஆண்டுகளுக்கும் மேலாக, வால்வு தயாரிப்பு பயன்பாடுகளின் நம்பகத்தன்மை மற்றும் நடைமுறைத்தன்மையை மேம்படுத்துகிறது மற்றும் சீனாவில் தொழில்நுட்ப இடைவெளியை நிரப்புகிறது.

- விண்வெளி
விண்வெளித் துறையில், வார்ப்பிரும்பு டைட்டானியம் உலோகக் கலவைகளும் சிறப்பாகச் செயல்படுகின்றன, அவற்றின் சிறந்த வெப்ப எதிர்ப்பு மற்றும் வலிமைக்கு நன்றி. 1960 களில் அமெரிக்கன் ஏர்லைன்ஸ் முதன்முதலில் டைட்டானியம் வார்ப்புகளை முயற்சித்தது. ஒரு கால ஆராய்ச்சிக்குப் பிறகு, டைட்டானியம் அலாய் வார்ப்புகள் அதிகாரப்பூர்வமாக 1972 முதல் விமானங்களில் பயன்படுத்தப்பட்டன (போயிங் 757, 767, மற்றும் 777, முதலியன). அதிக எண்ணிக்கையிலான நிலையான கட்டமைப்பு டைட்டானியம் அலாய் வார்ப்புகள் பயன்படுத்தப்படுவது மட்டுமல்லாமல், அவை முக்கியமான குழாய் அமைப்புகளில் வால்வு கட்டுப்பாடு போன்ற முக்கியமான நிலைகளிலும் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளன. பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் வால்வுகளில் பாதுகாப்பு வால்வுகள், காசோலை வால்வுகள் போன்றவை அடங்கும், அவை விமானத் தயாரிப்பு செலவுகளைக் குறைத்து, பாதுகாப்பு மற்றும் நம்பகத்தன்மையை அதிகரித்துள்ளன, இதற்கிடையில், மற்ற உலோகக் கலவைகளுடன் ஒப்பிடும்போது டைட்டானியம் அலாய் ஒப்பீட்டளவில் சிறிய அடர்த்தி மற்றும் எடை காரணமாக, இது சுமார் 60% மட்டுமே. அதே வலிமையான எஃகு, அதன் பரவலான பயன்பாடு விமானத்தை அதிக வலிமை மற்றும் இலகுரக திசையில் சீராக நகர்த்த ஊக்குவிக்கும். தற்போது, ​​வான்வெளி வால்வுகள் முக்கியமாக நியூமேடிக், ஹைட்ராலிக், எரிபொருள் மற்றும் லூப்ரிகேஷன் போன்ற பல கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் அவை அரிப்பு எதிர்ப்பு மற்றும் அதிக சுற்றுச்சூழல் வெப்பநிலை கொண்ட சூழல்களுக்கு மிகவும் பொருத்தமானவை. அவை விண்வெளி வாகனங்கள், இயந்திரங்கள் மற்றும் பிற துறைகளின் முக்கியமான கூறுகளில் ஒன்றாகும். பாரம்பரிய வால்வுகளுக்கு பெரும்பாலும் படிப்படியாக மாற்றீடு தேவைப்படுகிறது, மேலும் தேவையை கூட பூர்த்தி செய்யாமல் போகலாம். அதே நேரத்தில், விண்வெளி வால்வு சந்தையின் விரைவான விரிவாக்கத்துடன், டைட்டானியம் வால்வுகளும் அவற்றின் சிறந்த செயல்திறன் காரணமாக அதிகரித்து வரும் பங்கை ஆக்கிரமித்துள்ளன.

- இரசாயன தொழில்
இரசாயன வால்வுகள் பொதுவாக அதிக வெப்பநிலை, உயர் அழுத்தம், அரிப்பு எதிர்ப்பு மற்றும் பெரிய அழுத்த வேறுபாடு போன்ற கடுமையான சூழல்களில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. எனவே, வால்வு இரசாயனத் தொழிலின் பயன்பாட்டிற்கு பொருத்தமான பொருட்களின் தேர்வு முக்கியமானது. ஆரம்ப கட்டத்தில், கார்பன் எஃகு, துருப்பிடிக்காத எஃகு மற்றும் பிற பொருட்கள் முக்கியமாக தேர்ந்தெடுக்கப்படுகின்றன, மேலும் பயன்பாட்டிற்குப் பிறகு அரிப்பு ஏற்படலாம், மாற்று மற்றும் பராமரிப்பு தேவைப்படுகிறது. வார்ப்பு டைட்டானியம் அலாய் தொழில்நுட்பத்தின் தொடர்ச்சியான வளர்ச்சி மற்றும் அதன் சிறந்த செயல்திறன் படிப்படியாக கண்டுபிடிக்கப்பட்ட நிலையில், டைட்டானியம் வால்வுகளும் மக்களின் பார்வையில் தோன்றியுள்ளன. இரசாயன இழைத் தொழிலில் சுத்திகரிக்கப்பட்ட டெரெப்தாலிக் அமிலத்தின் (PTA) உற்பத்தி அலகுகளை உதாரணமாக எடுத்துக் கொண்டால், வேலை செய்யும் ஊடகம் முக்கியமாக அசிட்டிக் அமிலம் மற்றும் ஹைட்ரோபிரோமிக் அமிலம் ஆகும், இது வலுவான அரிப்பைக் கொண்டுள்ளது. குளோப் வால்வுகள் மற்றும் பந்து வால்வுகள் உட்பட கிட்டத்தட்ட 8000 வால்வுகள், பல்வேறு வகையான மற்றும் அதிக எண்ணிக்கையில் பயன்படுத்தப்பட வேண்டும். எனவே, டைட்டானியம் வால்வுகள் ஒரு நல்ல தேர்வாகிவிட்டன, இது பயன்பாட்டின் நம்பகத்தன்மை மற்றும் பாதுகாப்பை அதிகரிக்கிறது. பொதுவாக, யூரியாவின் அரிக்கும் தன்மை காரணமாக, யூரியா தொகுப்பு கோபுரத்தின் அவுட்லெட் மற்றும் இன்லெட்டில் உள்ள வால்வுகள் 1 வருட சேவை வாழ்க்கையை பூர்த்தி செய்ய முடியும் மற்றும் ஏற்கனவே பயன்பாட்டுத் தேவைகளை எட்டியுள்ளன. Shanxi Lvliang உர ஆலை, Shandong Tengzhou உர ஆலை, மற்றும் Henan Lingbao உர ஆலை போன்ற நிறுவனங்கள் பல முயற்சிகள் செய்து இறுதியில் டைட்டானியம் வால்வு உயர் அழுத்த சரிபார்ப்பு வால்வுகள் H72WA-220ROO-50, H40ROO-50, H43O5 யூரியா தொகுப்பு கோபுரங்களை இறக்குமதி செய்வதற்கான வால்வுகள் BJ45WA-25R-100, 125, முதலியன, 2 ஆண்டுகளுக்கும் மேலான சேவை வாழ்க்கையுடன், நல்ல அரிப்பு எதிர்ப்பை வெளிப்படுத்துகிறது [9], வால்வு மாற்றுவதற்கான அதிர்வெண் மற்றும் செலவைக் குறைக்கிறது.

வால்வு சந்தையில் காஸ்ட் டைட்டானியம் அலாய் பயன்பாடு மேலே குறிப்பிடப்பட்ட தொழில்களுக்கு மட்டுப்படுத்தப்படவில்லை, ஆனால் மற்ற அம்சங்களில் நல்ல வளர்ச்சி உள்ளது. எடுத்துக்காட்டாக, ஜப்பானில் உருவாக்கப்பட்ட புதிய வார்ப்பு டைட்டானியம் அலாய் Ti-33.5Al-1Nb-0.5Cr-0.5Si குறைந்த அடர்த்தி, அதிக க்ரீப் வலிமை மற்றும் நல்ல உடைகள் எதிர்ப்பு போன்ற பல நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது. வாகன இயந்திரங்களின் பின்புற வெளியேற்ற வால்வில் பயன்படுத்தப்படும் போது, ​​அது இயந்திரத்தின் பாதுகாப்பு செயல்திறனை மேம்படுத்தலாம் மற்றும் அதன் சேவை வாழ்க்கையை நீட்டிக்கும்.

- பிற தொழில்கள்
வால்வு தொழிற்துறையில் வார்ப்பிரும்பு டைட்டானியம் உலோகக்கலவைகளின் பயன்பாட்டுடன் ஒப்பிடுகையில், வார்ப்பிரும்பு டைட்டானியம் கலவைகளின் பிற பயன்பாடுகள் மிகவும் விரிவானவை. டைட்டானியம் மற்றும் டைட்டானியம் கலவைகள் சிறந்த அரிப்பு எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளன, இது பெட்ரோ கெமிக்கல் தொழில் போன்ற அரிக்கும் தேவைகளைக் கொண்ட தொழில்களுக்கு மிகவும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது. இந்தத் தொழில்களில், வால்யூமெட்ரிக் பம்புகள், வெப்பப் பரிமாற்றிகள், கம்ப்ரசர்கள் மற்றும் ரியாக்டர்கள் போன்ற தொழில்துறை உற்பத்தி தேவைப்படும் பல பெரிய உபகரணங்கள், அதிக சந்தை தேவையைக் கொண்ட அரிப்பை எதிர்க்கும் டைட்டானியம் வார்ப்புகளைப் பயன்படுத்தும். மருத்துவத் துறையில், டைட்டானியம் உலகளவில் அங்கீகரிக்கப்பட்ட பாதுகாப்பான, நச்சுத்தன்மையற்ற மற்றும் கனரக உலோகம் இல்லாத உலோகமாக இருப்பதால், பல மருத்துவ உதவி சாதனங்கள், மனித செயற்கை உறுப்புகள் மற்றும் பிற வார்ப்பு டைட்டானியம் உலோகக் கலவைகளால் செய்யப்படுகின்றன. குறிப்பாக பல் மருத்துவத்தில், சோதனை செய்யப்பட்ட அனைத்து பல் வார்ப்புகளும் தொழில்துறை தூய டைட்டானியம் மற்றும் Ti-6Al-4V கலவையால் செய்யப்பட்டவை, அவை நல்ல உயிர் இணக்கத்தன்மை, இயந்திர பண்புகள் மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பு ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளன. மறுபுறம், குறைந்த அடர்த்தி மற்றும் டைட்டானியம் மற்றும் டைட்டானியம் கலவைகளின் நல்ல செயல்திறன் ஆகியவற்றின் நன்மைகள் காரணமாக, கோல்ஃப் கிளப்புகள், பால் ஹெட்ஸ், டென்னிஸ் ராக்கெட்டுகள், பூப்பந்து ராக்கெட்டுகள் மற்றும் மீன்பிடி தடுப்பாட்டம் போன்ற பல விளையாட்டு உபகரணங்களில் அவை பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அவற்றிலிருந்து தயாரிக்கப்படும் பொருட்கள் எடை குறைந்தவை, தரமான உத்தரவாதம் மற்றும் பொதுமக்களிடையே மிகவும் பிரபலமாக உள்ளன. எடுத்துக்காட்டாக, ஜப்பான் ஸ்டீல் பைப் கம்பெனி (N104) உருவாக்கிய SP-700 புதிய டைட்டானியம் அலாய் டெய்லர் பிராண்ட் 300 சீரிஸ் கோல்ஃப் பால் ஹெட்களுக்கான மேற்பரப்புப் பொருளாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது உலக கோல்ஃப் சந்தையில் அதிகம் விற்பனையாகிறது. 20 ஆம் நூற்றாண்டின் பிற்பகுதியிலிருந்து, வார்ப்பிரும்பு டைட்டானியம் உலோகக் கலவைகள் படிப்படியாக தொழில்மயமாக்கலை உருவாக்கி, பெட்ரோகெமிக்கல், விண்வெளி, உயிரி மருத்துவம், வாகனத் தொழில் மற்றும் விளையாட்டு மற்றும் ஓய்வு, ஆரம்ப ஆய்வு முதல் தற்போதைய தீவிரமான ஊக்குவிப்பு மற்றும் மேம்பாடு வரை.