लोटोक टाइटेनियम मिश्र धातु तितली वाल्व तकनीकी मैनुअल

टाइटेनियम उपकरण का उपयोग अक्सर रासायनिक प्रसंस्करण उद्योगों में सामना किए जाने वाले गंभीर संक्षारक वातावरण में किया जाता है। टाइटेनियम को कई लोगों द्वारा एक विदेशी "आश्चर्य धातु" माना जाता है। कास्टिंग के संदर्भ में यह विशेष रूप से सच था। हालांकि, बढ़ती मांगों और तेजी से आगे बढ़ने वाली तकनीक ने टाइटेनियम कास्टिंग को किफायती लागत पर व्यावसायिक रूप से उपलब्ध होने की अनुमति दी है। इसकी लागत, ताकत, संक्षारण प्रतिरोध और बहुत मांग संक्षारक वातावरण में सेवा जीवन का संयोजन उन अनुप्रयोगों में इसके चयन का सुझाव देता है जहां टाइटेनियम कास्टिंग को अतीत में कभी नहीं माना गया है।

टाइटेनियम कास्टिंग को अच्छी तरह से स्थापित प्रथाओं और प्रक्रियाओं का पालन करके स्टेनलेस स्टील्स के रूप में आसानी से मशीनीकृत किया जा सकता है। टाइटेनियम austenitic स्टेनलेस स्टील्स की तुलना में कठोर काम करने के लिए कम प्रवण है, लेकिन कम गर्मी चालकता है, जिसके परिणामस्वरूप उपकरण के काटने के किनारे पर उच्च तापमान होता है। नतीजतन, उपकरण जीवन अपेक्षाकृत छोटा है। बुनियादी ज्ञान और एक छोटे से अभ्यास के साथ संयुक्त मशीनिंग प्रक्रियाओं की समझ संतोषजनक परिणाम प्रदान करेगी। बहुत ठीक चिप्स को कम करने के लिए देखभाल की जानी चाहिए क्योंकि वे पाइरोफोरिक हैं (यानी, हवा की उपस्थिति में अनायास प्रज्वलित हो सकते हैं)।

स्टेनलेस स्टील्स वेल्डिंग करने में सक्षम कोई भी टाइटेनियम को वेल्ड कर सकता है जब तक कि कुछ सावधानियां बरती जाती हैं। इनमें शामिल हैं: एक अक्रिय गैस वेल्डिंग प्रक्रिया; वातावरण से सुरक्षा; और गैर लेपित इलेक्ट्रोड। टाइटेनियम, एक प्रतिक्रियाशील धातु होने के नाते, ऑक्सीजन और नाइट्रोजन के लिए एक बेहद उच्च आत्मीयता है (यह इन तत्वों के लिए एक ब्लॉटर के रूप में कार्य करता है) और इन तत्वों की भी छोटी मात्रा का अवशोषण एक वेल्ड को गंभीर रूप से भंग कर देगा। हालांकि टाइटेनियम आसानी से वेल्डेड है, वेल्डिंग का "रहस्य" स्वच्छता और सरलता वातावरण से वेल्डिंग की रक्षा में प्रयोग किया जाता है। टाइटेनियम वेल्डिंग की स्वीकार्यता को इंगित करने के लिए एक गाइड इसका रंग है। एक चांदी की उपस्थिति एक अच्छी तरह से संरक्षित, नमनीय वेल्डिंग का संकेत है; हल्के नीले रंग के माध्यम से एक पुआल या हल्का पीला संदूषण की एक छोटी राशि का संकेत देता है, लेकिन आमतौर पर हानिकारक होने के लिए एक अपर्याप्त मात्रा; और बैंगनी के माध्यम से एक गहरा नीला या एक सफेद पाउडर पदार्थ का गठन गंभीर embrittlement की सीमा तक संदूषण को इंगित करता है।

सीपी टाइटेनियम आसानी से GTAW (गैस टंगस्टन आर्क वेल्डिंग) या TIG (टंगस्टन अक्रिय गैस) प्रक्रियाओं का उपयोग करके वेल्ड करने योग्य है यदि शुद्ध अक्रिय गैस (आर्गन या हीलियम) का उपयोग करके पर्याप्त परिरक्षण प्रदान किया जाता है। अनुगामी ढाल के उपयोग की सिफारिश की जाती है। टाइटेनियम वेल्डिंग से पहले तेल, तेल या अन्य संदूषण से मुक्त होना चाहिए। प्रीहीट या पोस्ट-हीट की आवश्यकता नहीं है। घर्षण वेल्डिंग, लेजर वेल्डिंग, प्रतिरोध वेल्डिंग, प्लाज्मा आर्क वेल्डिंग, इलेक्ट्रॉन बीम वेल्डिंग, और प्रसार बंधन का भी उपयोग किया जा सकता है।

व्यावसायिक रूप से शुद्ध टाइटेनियम में 275 से 590 एमपीए तक की तन्यता शक्ति होती है, और इस ताकत को मुख्य रूप से ऑक्सीजन सामग्री और लोहे की सामग्री के माध्यम से नियंत्रित किया जाता है। ऑक्सीजन और लोहे की मात्रा जितनी अधिक होगी, ताकत उतनी ही अधिक होगी। हम वर्तमान में Ti-3A1-2.5V से 620 MPa की तन्यता शक्ति के साथ विभिन्न टाइटेनियम मिश्र धातुओं का उत्पादन कर रहे हैं, Ti-15Mo-5Zr-3AI के लिए 1250 MPa की तन्यता शक्ति के साथ।

(ऊपर सूचीबद्ध तन्यता ताकत TIPBV के निर्दिष्ट न्यूनतम मान हैं। चित्र 1 व्यावसायिक रूप से शुद्ध टाइटेनियम और विभिन्न टाइटेनियम मिश्र धातुओं की तन्यता शक्ति और उपज शक्ति को दर्शाता है और तालिका 1 व्यावसायिक रूप से शुद्ध टाइटेनियम और प्रतिनिधि टाइटेनियम मिश्र धातुओं की तन्यता विशेषताओं को दर्शाती है। टाइटेनियम मिश्र धातु की विशिष्ट ताकत 600° C तक तापमान सीमा में अन्य धातु सामग्री से बेहतर है। (चित्र 2)

व्यावसायिक रूप से शुद्ध टाइटेनियम अपनी विशिष्ट ताकत, रेंगने प्रतिरोध और अन्य गुणों के कारण लगभग 300 डिग्री सेल्सियस तक तापमान सीमा में उपयोग के लिए स्थिर है। दूसरी ओर, टाइटेनियम मिश्र धातु लगभग 500 डिग्री सेल्सियस तक तापमान सीमा में उच्च शक्ति प्रदर्शित करते हैं। (चित्र 3)

न तो व्यावसायिक रूप से शुद्ध टाइटेनियम और न ही टाइटेनियम मिश्र धातुएं बेहद कम तापमान पर भी भंगुर हो जाती हैं। विशेष रूप से, व्यावसायिक रूप से शुद्ध टाइटेनियम और Ti-5A1-2.5Sn EL1 का उपयोग 4.2 K (-269 °C) पर भी किया जा सकता है। (चित्र 4)

थकान की ताकत (107 चक्र) तन्यता शक्ति के लगभग 50% के बराबर है, और वेल्डिंग थकान की ताकत में महत्वपूर्ण गिरावट का कारण नहीं बनती है। (अंजीर 5 और 6) इसके अलावा, समुद्री जल में भी, व्यावसायिक रूप से शुद्ध टाइटेनियम और टाइटेनियम मिश्र धातु दोनों थकान शक्ति में लगभग कोई गिरावट नहीं दिखाते हैं।

टाइटेनियम मिश्र धातुओं की फ्रैक्चर क्रूरता 28 से 108MPa.m1/2 तक होती है और तन्यता उपज शक्ति के साथ नकारात्मक सहसंबंध में होती है। फ्रैक्चर क्रूरता माइक्रोस्ट्रक्चर पर निर्भर है, और इस प्रकार फ्रैक्चर क्रूरता एसिकुलर संरचनाओं वाली सामग्रियों में अधिक है।

टाइटेनियम आसानी से कमरे के तापमान पर बनता है, स्टील के लिए उपयुक्त तकनीकों और उपकरणों का उपयोग करके। जब सही पैरामीटर स्थापित किए गए हैं, तो स्टेनलेस स्टील के साथ प्राप्य लोगों के समान सहिष्णुता टाइटेनियम और इसके मिश्र धातुओं के साथ संभव है। तीन कारक टाइटेनियम के निर्माण को अन्य धातुओं के निर्माण से कुछ अलग बनाते हैं।

1. टाइटेनियम के कमरे के तापमान लचीलापन, के रूप में एकसमान बढ़ाव द्वारा मापा जाता है, अन्य आम संरचनात्मक धातुओं की तुलना में कम हो सकता है। इसका मतलब यह है कि टाइटेनियम को अधिक उदार मोड़ त्रिज्या की आवश्यकता हो सकती है और इसमें कम खिंचाव फॉर्मेबिलिटी है।

2. टाइटेनियम की लोच का मापांक स्टील के बारे में आधा है। यह टाइटेनियम बनाने के बाद महत्वपूर्ण वसंत का कारण बनता है जिसके लिए मुआवजा दिया जाना चाहिए।

3. टाइटेनियम की galling प्रवृत्ति स्टेनलेस स्टील की तुलना में अधिक है. इसके लिए किसी भी गठन ऑपरेशन में स्नेहन पर करीब से ध्यान देने की आवश्यकता होती है जिसमें टाइटेनियम धातु के साथ संपर्क में होता है (विशेष रूप से चलती संपर्क) मर जाता है या अन्य बनाने वाले उपकरणों के साथ।

एटीआई unalloyed टाइटेनियम के विभिन्न ग्रेड formability में अंतर प्रदर्शित करते हैं। ग्रेड 1, 11 और 17 टाइटेनियम, जो सबसे नरम और सबसे नमनीय ग्रेड हैं, सबसे बड़ी फॉर्मेबिलिटी प्रदर्शित करते हैं। ग्रेड 2, 7 और 16 टाइटेनियम की थोड़ी अधिक ताकत अभी भी काफी रचनात्मक है, लेकिन ग्रेड 1, 11 या 17 की तुलना में कम है। ग्रेड 4 टाइटेनियम की उच्च शक्ति इसे सीपी टाइटेनियम मिश्र धातुओं का कम से कम बनाने योग्य बनाती है।

आम तौर पर, टाइटेनियम सतहों को मिल से प्राप्त संचालन बनाने के लिए स्वीकार्य हैं। हैंडलिंग के दौरान पेश किए गए गौग्स और अन्य सतह के निशान को सैंडिंग द्वारा हटा दिया जाना चाहिए। किनारे खुर को रोकने के लिए, burred और तेज किनारों को बनाने से पहले चिकनी दायर किया जाना चाहिए।

सामान्य संक्षारण

टाइटेनियम में समुद्री जल, नमक ब्राइन, अकार्बनिक लवण, ब्लीच, गीला क्लोरीन, क्षारीय समाधान, ऑक्सीकरण एसिड और कार्बनिक एसिड सहित विभिन्न प्रकार के वातावरण में जंग के लिए उत्कृष्ट प्रतिरोध है। टाइटेनियम फ्लोराइड, मजबूत कम करने वाले एसिड, बहुत मजबूत कास्टिक समाधान और निर्जल क्लोरीन के साथ असंगत है। इसकी दहनशीलता के कारण, टाइटेनियम संक्षारण-प्रतिरोधी टाइटेनियम है जो शुद्ध ऑक्सीजन सेवा के लिए उपयुक्त नहीं है। टाइटेनियम जलीय समाधानों में किसी भी विषाक्त आयनों को जारी नहीं करता है, इस प्रकार प्रदूषण को रोकने में मदद करता है।

दरार संक्षारण

टाइटेनियम नमक समाधान में दरार जंग के लिए उत्कृष्ट प्रतिरोध है और आम तौर पर स्टेनलेस स्टील्स outperforms. Unalloyed सीपी टाइटेनियम (ग्रेड 1, 2, 3, और 4) आमतौर पर किसी भी पीएच पर 80 डिग्री सेल्सियस (175 डिग्री फारेनहाइट) से नीचे के तापमान पर दरार जंग का सामना नहीं करते हैं। पैलेडियम मिश्र धातु सीपी टाइटेनियम (ग्रेड 7, 11, 16 और 17) अधिक प्रतिरोधी हैं और आमतौर पर 1 से अधिक पीएच पर 250 डिग्री सेल्सियस (480 डिग्री फारेनहाइट) से नीचे के तापमान पर दरार संक्षारण का सामना नहीं करते हैं।

सूक्ष्मजीवविज्ञानी रूप से प्रभावित जंग (एमआईसी)

टाइटेनियम एमआईसी के लिए प्रतिरक्षा प्रतीत होता है। वे बायोफाउलिंग से पीड़ित हैं, लेकिन इसे क्लोरीनेशन द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है (जो टाइटेनियम को खराब नहीं करता है)।

गैल्वेनिक जंग

हालांकि यह एक प्रतिक्रियाशील धातु है, निष्क्रिय फिल्म की चरम स्थिरता के कारण जो इसकी सतह पर बनता है, टाइटेनियम आमतौर पर महान व्यवहार प्रदर्शित करता है। इस प्रकार यह कैथोड के रूप में कार्य करता है जब अन्य धातुओं के साथ युग्मित होता है। टाइटेनियम गैल्वेनिक जंग से प्रभावित नहीं है, लेकिन अन्य धातुओं के संक्षारण में तेजी ला सकता है।

तनाव संक्षारण क्रैकिंग

टाइटेनियम गर्म क्लोराइड नमक समाधान में तनाव जंग खुर करने के लिए उत्कृष्ट प्रतिरोध है।

अपरदन संक्षारण

टाइटेनियम 40 मीटर / सेकंड से ऊपर के वेग पर प्रवाह-प्रेरित और क्षरण जंग के लिए उत्कृष्ट प्रतिरोध प्रदर्शित करता है।

हाइड्रोजन भंगुरता

टाइटेनियम कुछ परिस्थितियों में हाइड्रोजन भंगुरता के लिए अतिसंवेदनशील है। यह आम तौर पर कम ताकत ग्रेड 1 और ग्रेड 2 टाइटेनियम मिश्र धातुओं के लिए उच्च शक्ति टाइटेनियम मिश्र धातुओं की तुलना में एक समस्या से कम है। टाइटेनियम द्वारा हाइड्रोजन का अवशोषण आमतौर पर तब होता है जब तापमान 80 डिग्री सेल्सियस (175 डिग्री फारेनहाइट) से ऊपर होता है, और टाइटेनियम गैल्वेनिक रूप से एक सक्रिय धातु या एक प्रभावित वर्तमान के साथ युग्मित होता है या पीएच 3 से कम या 12 से अधिक होता है।

संक्षारण प्रतिरोध के लिए अनुप्रयोगों का उपयोग सामान्य रूप से CP-Ti (ASTMGrades 1, 2, 3, 4), जो अच्छा संक्षारण प्रतिरोधी लेकिन कम ताकत सामग्री रहे हैं. इनका उपयोग क्रमशः टैंकों, हीट एक्सचेंजर्स, रिएक्टर जहाजों आदि में रासायनिक-प्रसंस्करण, विलवणीकरण और बिजली उत्पादन संयंत्रों के लिए किया जाता है। कुछ जंग अनुप्रयोगों के लिए, ASTM ग्रेड 7, 8, और 11 का उपयोग किया जाता है। चिकित्सा क्षेत्र में, ग्रेड 2 का उपयोग आमतौर पर कम शक्ति वाले अनुप्रयोगों में किया जाता है, जबकि ग्रेड 5 (Ti-6Al-4V) आमतौर पर उच्च शक्ति की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों में नियोजित होता है।

उच्च-शक्ति प्रदर्शन के लिए अनुप्रयोग उच्च-शक्ति टाइटेनियम मिश्र धातुओं का उपयोग करते हैं जैसे Ti-6Al-4V, Ti-8Al-1Mo-1V, Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo, Ti-6Al-6V-2Sn, Ti-10V-2Fe-3Al, दूसरों के बीच, लेकिन Ti-6Al-4V मिश्र धातु अद्वितीय है क्योंकि यह दिलचस्प गुणों, अच्छी कार्यक्षमता और उत्पादन अनुभव, और उच्च वाणिज्यिक उपलब्धता का एक सेट विलय करता है। इसलिए, इस मिश्र धातु को उस मानक में परिवर्तित कर दिया गया था जिसके खिलाफ विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए टाइटेनियम मिश्र धातुओं का चयन करते समय अन्य मिश्र धातुओं की तुलना की जानी चाहिए।

हीट ट्रांसफर

टाइटेनियम के लिए एक प्रमुख औद्योगिक अनुप्रयोग गर्मी हस्तांतरण अनुप्रयोगों में है जिसके लिए ठंडा माध्यम समुद्री जल, खारा पानी या प्रदूषित पानी है। टाइटेनियम कंडेनसर, शेल और ट्यूब हीट एक्सचेंजर्स, और प्लेट और फ्रेम हीट एक्सचेंजर्स का उपयोग बिजली संयंत्रों, रिफाइनरियों, एयर कंडीशनिंग सिस्टम, रासायनिक संयंत्रों, अपतटीय प्लेटफार्मों, सतह जहाजों और पनडुब्बियों में बड़े पैमाने पर किया जाता है।

वेल्डेड टाइटेनियम टयूबिंग के लाखों फीट बिजली संयंत्र संघनित्र सेवा में हैं, और ठंडा पानी की ओर जंग के कारण कोई विफलताओं की सूचना नहीं दी गई है।

DSA-आयामी स्थिर एनोड्स

टाइटेनियम डीएसए के अद्वितीय इलेक्ट्रोकेमिकल गुण इसे क्लोरीन, क्लोरेट और हाइपोक्लोराइट के उत्पादन के लिए सबसे अधिक ऊर्जा कुशल इकाई बनाते हैं।

अलवणीकरण

जंग, क्षरण, और उच्च संक्षेपण दक्षता के लिए इसका उत्कृष्ट प्रतिरोध टाइटेनियम को विलवणीकरण पौधों के महत्वपूर्ण खंडों के लिए लागत प्रभावी और भरोसेमंद सामग्री बनाता है। बहुत पतली दीवारों वाले वेल्डेड टयूबिंग का बढ़ा हुआ उपयोग टाइटेनियम को तांबा-निकल के साथ प्रतिस्पर्धी बनाता है।

निष्कर्षण और धातुओं के इलेक्ट्रो जीतने

टाइटेनियम रिएक्टरों में अयस्कों से धातुओं का हाइड्रोमेटलर्जिकल निष्कर्षण स्मेल्टिंग प्रक्रियाओं के लिए एक पर्यावरण के अनुकूल विकल्प है। विस्तारित जीवनकाल, ऊर्जा दक्षता में वृद्धि, और अधिक उत्पाद शुद्धता तांबा, सोना, मैंगनीज और मैंगनीज डाइऑक्साइड जैसी धातुओं के इलेक्ट्रो-विनिंग और इलेक्ट्रो-रिफाइनिंग में टाइटेनियम इलेक्ट्रोड के उपयोग को बढ़ावा देने वाले कारक हैं।

चिकित्सा

टाइटेनियम व्यापक रूप से प्रत्यारोपण, सर्जिकल उपकरणों, पेसमेकर मामलों और सेंट्रीफ्यूज के लिए उपयोग किया जाता है। टाइटेनियम शरीर के तरल पदार्थों, इसकी उच्च शक्ति और इसके कम मापांक द्वारा हमले के प्रतिरोध के कारण सभी धातुओं में से सबसे अधिक जैवसंगत है।

हाइड्रोकार्बन प्रसंस्करण

लंबे समय तक उपकरण जीवन की आवश्यकता, कम डाउनटाइम और रखरखाव के लिए आवश्यकताओं के साथ मिलकर, रिफाइनरियों, एलएनजी संयंत्रों और अपतटीय प्लेटफार्मों में हीट एक्सचेंजर्स, जहाजों, कॉलम और पाइपिंग सिस्टम में टाइटेनियम के उपयोग का पक्ष लेती है। टाइटेनियम हाइड्रोकार्बन, हाइड्रोजन सल्फाइड, ब्राइन और कार्बन डाइऑक्साइड द्वारा सामान्य हमले और तनाव जंग क्रैकिंग के लिए प्रतिरक्षा है।

समुद्री अनुप्रयोग

उच्च क्रूरता, उच्च शक्ति और असाधारण क्षरण / संक्षारण प्रतिरोध के कारण, टाइटेनियम का उपयोग वर्तमान में पनडुब्बी बॉल वाल्व, फायर पंप, हीट एक्सचेंजर्स, कास्टिंग, गहरे समुद्र पनडुब्बी के लिए पतवार सामग्री, पानी जेट प्रणोदन प्रणालियों, शिपबोर्ड शीतलन और पाइपिंग सिस्टम के लिए किया जा रहा है।

रासायनिक प्रसंस्करण

टाइटेनियम जहाजों, हीट एक्सचेंजर्स, टैंक, आंदोलनकारियों, कूलर, और पाइपिंग सिस्टम का उपयोग आक्रामक यौगिकों के प्रसंस्करण में किया जाता है, जैसे नाइट्रिक एसिड, कार्बनिक एसिड, क्लोरीन डाइऑक्साइड, एसिड और हाइड्रोजन सल्फाइड को कम करने से रोक दिया जाता है।

संरचनात्मक / वास्तुशिल्प अनुप्रयोग

एक वास्तुशिल्प सामग्री के रूप में टाइटेनियम का उपयोग तेजी से दुनिया भर में स्वीकृति प्राप्त कर रहा है। इसका संक्षारण प्रतिरोध, हल्के वजन, ताकत, स्थायित्व, नरम धातु की उपस्थिति, और लगभग असीमित जीवन काल टाइटेनियम को अन्य सामग्रियों पर लागत प्रभावी बढ़त देता है। विशिष्ट क्षेत्रों में छत, छत, बाहरी दीवार पैनल, मूर्तियां और स्मारक शामिल हैं।

तितली वाल्व मानक उत्पादन रेंज
	ANSI कक्षा 150	ANSI कक्षा 300	ANSI कक्षा 600
रेटिंग-साई	285	740	1440
रेटिंग-पट्टी	20	50	100
आकार इंच	2-60	2-48	2-24
आकार-मिमी	DN50-DN1500	DN50-DN1200	DN50-DN600
परीक्षण परीक्षण	एपीआई 598
फेस टू फेस स्पेसिफिकेशन	ANSI B16.10 / API 609 / MSS-SP-68 / ISO 5752
अंत निकला हुआ किनारा निर्दिष्टीकरण	ASME B16.5: कक्षा 150, 300, 600 DIN ISO PN10, PN16, PN25, PN40
नाता	वेफर, Lugged, डबल Flanged
एक्चुअर-मैनुअल	लीवर संभाल, कीड़ा गियर ऑपरेटर
Actuator-स्वचालित	इलेक्ट्रिक मोटर, वायवीय डबल अभिनय, वायवीय स्प्रिंग रिटर्न

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