منتخب کرتے وقتٹائٹینیم مرکب, سب سے پہلے پیداوار کی طاقت کی بنیاد پر قابل اجازت تناؤ کا تعین کریں، پھر تناؤ کی طاقت اور لمبائی کا استعمال کرتے ہوئے فریکچر کی سختی اور نقصان برداشت کی تصدیق کریں۔ دونوں اقدامات ضروری ہیں. تناؤ کی طاقت اس زیادہ سے زیادہ بوجھ کی نمائندگی کرتی ہے جو کوئی مواد پھٹنے سے پہلے برداشت کر سکتا ہے-اپنی حتمی بوجھ-برداشت کرنے کی صلاحیت اور توانائی-جذب کرنے کی صلاحیت کی ناکامی سے پہلے۔
پیداوار کی طاقت اس دہلیز کی نمائندگی کرتی ہے جس سے آگے کی اخترتی مستقل ہو جاتی ہے-اپنی شکل اور جہتی درستگی کو برقرار رکھنے کی مواد کی صلاحیت کی عکاسی کرتی ہے، اور ساختی ڈیزائن میں قابل اجازت تناؤ کے لیے حقیقی بنیاد کے طور پر کام کرتی ہے۔
1. تناؤ کی طاقت کیا ہے (Rm / σb)؟
تعریف: ایم پی اے میں ماپا جانے والے ٹینسائل ٹیسٹ کے دوران فریکچر ہونے سے پہلے زیادہ سے زیادہ تناؤ کو برداشت کر سکتا ہے۔ یہ مواد کی بوجھ کے خلاف مزاحمت کرنے کی حتمی صلاحیت کی نمائندگی کرتا ہے۔
انجینئرنگ کی اہمیت:
تناؤ کی طاقت تناؤ کے منحنی خطوط-پر چوٹی کے نقطہ سے مساوی ہے۔ اس مقام سے آگے، مواد کو مقامی گردن سے گزرنا شروع ہو جاتا ہے، اور مؤثر بوجھ-بیئرنگ ایریا تیزی سے کم ہو جاتا ہے جب تک کہ فریکچر نہ ہو جائے۔
یہ جزو کے "حتمی حفاظتی مارجن"-کا تعین کرتا ہے یہاں تک کہ اگر مقامی اوورلوڈنگ مواد کو حاصل کرنے کا سبب بنتی ہے، جب تک کہ تناؤ کی طاقت سے تجاوز نہ کیا جائے، مواد پلاسٹک کی خرابی کے ذریعے توانائی جذب کرنے کی صلاحیت کو برقرار رکھتا ہے (ایرو اسپیس ڈھانچے میں رواداری کے ڈیزائن کو نقصان پہنچانے کے لیے ایک عنصر-)۔
ٹائٹینیم الائے انڈسٹری میں، کوٹیشنز اور تکنیکی معاہدوں میں مخصوص طاقت کے درجات-جیسے گریڈ 2 (GR2) کے لیے 400 MPa سے زیادہ یا اس کے برابر اور گریڈ 5 (GR5) کے لیے Rm 895 MPa سے بڑا یا اس کے برابر (اینیلڈ بار)-خاص طور پر اس پیرامیٹر کا حوالہ دیتے ہیں۔
II پیداوار کی طاقت کیا ہے (Rp0.2 / σs یا σ0.2)؟
تعریف: تناؤ کی سطح جس پر کوئی مواد پلاسٹک کی نمایاں اخترتی سے گزرنا شروع کرتا ہے (ناقابل واپسی، مستقل اخترتی)۔ چونکہ زیادہ تر ٹائٹینیم مرکبات ایک الگ پیداواری سطح مرتفع کی نمائش نہیں کرتے ہیں، اس لیے انجینئرنگ پریکٹس عام طور پر "پلاسٹک کی توسیع کی ثبوت طاقت (Rp0.2)"-استعمال کرتی ہے جس کی تعریف 0.2% مستقل پلاسٹک کی خرابی پیدا کرنے والے تناؤ کے طور پر-پیداوار کی طاقت کے طور پر ہوتی ہے۔
انجینئرنگ کی اہمیت:
پیداوار کی طاقت کے نیچے، بوجھ ہٹانے کے بعد ایک حصہ اپنی اصل شکل میں واپس آجاتا ہے (لچکدار اخترتی کی حد)؛ ایک بار پیداوار کی طاقت سے تجاوز کر جانے کے بعد، حصہ مستقل خرابی سے گزرتا ہے اور اپنی اصل حالت میں واپس نہیں آتا ہے۔
ساختی اجزاء کی اکثریت کے لیے، پیداوار کی طاقت حقیقی ڈیزائن بینچ مارک کے طور پر کام کرتی ہے۔ تناؤ کے تجزیے میں، قابل قبول تناؤ کا حساب عام طور پر پیداوار کی طاقت کو حفاظتی عنصر (عام طور پر ایرو اسپیس اجزاء کے لیے 1.15–1.5، اور سول پریشر برتنوں کے لیے 1.5) کے ذریعے کیا جاتا ہے۔
مثال: اینیلڈ گریڈ 5 (Ti-6Al-4V) ٹائٹینیم کی پیداواری طاقت تقریباً 825 MPa ہے، جبکہ اس کی تناؤ کی طاقت تقریباً 895 سے 1030 MPa تک ہے۔ اگر آپ اپنے ڈیزائن کے حساب کتاب میں 895 MPa کا اعداد و شمار استعمال کرتے ہیں، تو آپ حتمی طاقت کو قابل قبول تناؤ کے طور پر دیکھ رہے ہیں - ایک اہم غلطی۔
الجھن کا ایک عام نقطہ: ٹائٹینیم مرکب "اعلی مخصوص طاقت" والے مواد ہیں-ان کی پیداوار-طاقت-سے-کثافت کا تناسب تمام ساختی دھاتوں میں سب سے زیادہ ہے۔ مواد کے انتخاب کے دوران وزن کا حساب لگاتے وقت، پیداوار کی طاقت وہ قدر ہے جسے عدد میں استعمال کیا جانا چاہیے۔
ٹائٹینیم مرکبات کی تناؤ کی طاقت اور پیداوار کی طاقت کو متاثر کرنے والے عوامل
15 سال کے تجربے کی بنیاد پر، میں نے مشاہدہ کیا ہے کہ ان دو میٹرکس کو متاثر کرنے والے بنیادی عوامل یہ ہیں:
مرکب مرکب
Al, O, N, اور C طاقت میں اضافہ کرتے ہیں لیکن لچک کو کم کرتے ہیں۔
V, Mo, Nb, Cr، اور Fe مرحلے کو مستحکم کرتے ہیں اور گرمی کے علاج کے ذریعے مضبوطی کو متاثر کرتے ہیں۔
H (ہائیڈروجن) ہائیڈروجن کی خرابی کا سبب بنتا ہے۔ جب کہ تناؤ کی طاقت کی اقدار میں براہ راست ظاہر نہیں ہوتا ہے، یہ ایک شدید خطرہ لاحق ہے۔
ناپاکی کے عناصر
طاقت آکسیجن کے مواد کے لئے انتہائی حساس ہے؛ اعلی آکسیجن کی سطح طاقت میں اضافہ کرتی ہے لیکن لچک اور سختی کو کم کرتی ہے۔
نائٹروجن اور کاربن بھی مضبوطی کے اثرات فراہم کرتے ہیں، لیکن ضرورت سے زیادہ مقدار ٹوٹ پھوٹ کا باعث بنتی ہے۔
مائیکرو اسٹرکچر
مساوی مائیکرو اسٹرکچر: اچھی لچک اور نسبتاً اچھی تھکاوٹ کی کارکردگی؛
لیملر مائکرو اسٹرکچر: اچھی فریکچر سختی، لیکن قدرے کم لچک؛
Bimodal (ڈپلیکس) مائکرو اسٹرکچر: اچھی مجموعی کارکردگی؛
-فیز فریکشن، -فیز سائز، اور کرسٹالوگرافک ٹیکسچر سبھی پیداوار اور تناؤ کی طاقت کو متاثر کرتے ہیں۔
گرمی کا علاج
اینیلنگ: اعتدال پسند طاقت اور اچھی لچک؛
حل کا علاج اور بڑھاپا: باریک -مرحلے کو تیز کرتا ہے، نمایاں طور پر پیداوار اور تناؤ کی طاقت میں اضافہ کرتا ہے۔
- اینیلنگ: اچھی سختی، اگرچہ طاقت کم ہوسکتی ہے
تناؤ-ریلیف اینیلنگ: بقایا تناؤ اور جہتی استحکام کو متاثر کرتا ہے۔
پروسیسنگ ٹیکنالوجی
فورجنگ فلو لائنز، رولنگ ڈائریکشن، اور ٹیکسچر انیسوٹروپی کو دلاتے ہیں۔
خصوصیات طول بلد، قاطع، اور موٹائی کی سمتوں کے درمیان مختلف ہوتی ہیں۔
ٹھنڈے کام کی سختی طاقت میں اضافہ کرتی ہے لیکن لچک کو کم کرتی ہے۔
درجہ حرارت
بڑھتا ہوا درجہ حرارت تناؤ اور پیداوار دونوں میں کمی کا باعث بنتا ہے۔
ٹائٹینیم مرکب کے لیے طویل-درجہ حرارت عام طور پر محدود ہوتا ہے (جیسے، GR5 عام طور پر طویل-مدت کے استعمال کے لیے 350 ڈگری سے کم ہوتا ہے)؛
کم درجہ حرارت پر طاقت بڑھ جاتی ہے، لیکن لچک اور سختی کم ہو سکتی ہے۔
نمونے اور جانچ
ایکسٹینومیٹر کا استعمال پیداوار کی طاقت کی پیمائش کو نمایاں طور پر متاثر کرتا ہے۔
نمونہ کی سیدھ (سماکشیائی)، سطح کا کھردرا پن، تناؤ کی شرح، اور نمونے لینے کی جگہ سبھی نتائج کو متاثر کرتے ہیں۔
ٹائٹینیم مرکب ایک الگ پیداوار پوائنٹ کی نمائش نہیں کرتے ہیں۔ بغیر کسی ایکسٹینومیٹر کے Rp0.2 کی پیمائش انتہائی غلط نتائج دیتی ہے۔
ای-میل:garychen3215@hotmail.com
پتہ: No.35, Baoti Rd, Baoji شہر, Shaanxi Province, China
رابطہ: مسٹر گیری چن
فون: +86-917-8883215
موبائل/واٹس ایپ: +86 13092900605
