अंतरिक्ष रॉकेट में टाइटेनियम मिश्र धातु का अनुप्रयोग

उन्नत एयरोस्पेस रॉकेट प्रौद्योगिकी उत्पादों के लिए उच्च पल्स थ्रस्ट-वेट अनुपात के इंजनों के विकास के लिए उच्च कम तापमान शक्ति और प्लास्टिसिटी के साथ टाइटेनियम मिश्र धातुओं का उपयोग करना आवश्यक है।इस कारण से, रूसी "कॉम्पोसिट मटेरियल्स" शेयर कंपनी के मेटल रिसर्च इंस्टीट्यूट इस परियोजना के लिए बीटी6सी मिश्र धातु के प्रक्रिया निर्धारण चक्र को अंजाम दे रहे हैं।इस मिश्र धातु का उपयोग φ600 मिमी मर फोर्जिंग के उत्पादन के लिए किया जाता है जिसमें ऑपरेटिंग तापमान -200°C तक होता हैवर्तमान में हम मिश्र धातु के कामकाजी तापमान को 253 डिग्री सेल्सियस तक कम करने के तरीकों की खोज कर रहे हैं।जिसमें से एक कण धातु विज्ञान द्वारा भाग प्राप्त करना हैयह प्रक्रिया यह सुनिश्चित कर सकती है कि बिलेट के सभी भागों में एक समान बारीक क्रिस्टल संरचना हो, और पूरे बिलेट प्रदर्शन को आइसोट्रोपिक बना सके।बीटी6सी मिश्र धातु के कणों से घने रिक्त भाग को α+β क्षेत्र + एक चरण के रोस्टिंग में गर्म आइसोस्टैटिक प्रेसिंग के बाद तैयार किया गया थाबीटी5-1 केटी मिश्र धातु की तुलना में शक्ति 100 एमपीए अधिक थी और थकान प्रदर्शन अधिक था।

अंतरिक्ष रॉकेटों में सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किए जाने वाले टाइटेनियम मिश्र धातु दो-चरण मिश्र धातु BT6c, BTl4, BT3-1, BT23, BTl6, BT9 (BT8) हैं, जिनका मुख्य रूप से गर्मी उपचार प्रबलण अवस्थाओं में उपयोग किया जाता है।एनीलिंग बीटी6सी मिश्र धातु का उपयोग बैटरी में किया जा सकता है, लेकिन मिश्र धातु का उपयोग मुख्य रूप से गर्मी उपचार सुदृढीकरण स्थिति σb = 1050MPa - 1100MPa में किया जाता है। इसी तरह के अनुप्रयोगों में BTl4 मिश्र धातुओं σb = 1100MPa ~ 1150MPa शामिल हैं।एनील्ड BTl4 मिश्र धातु σb≥900MPa का उपयोग 80 मिमी से 120 मिमी के व्यास के ट्यूबलर बीम के रूप में किया जा सकता है, और यह -196 °C पर काम करने वाले फास्टनरों के निर्माण में भी प्रयोग किया जाता है।

हाल के वर्षों में, 350 मिमी तक के बाहरी व्यास वाले बीटी 23 मिश्र धातु के आइसोथर्मल स्टैम्पिंग प्रक्रिया विकसित की गई है।इस प्रक्रिया से स्टैम्पिंग भाग का द्रव्यमान 36 किलोग्राम से घटाकर 8.5 किलोग्राम, दीवार की मोटाई 22 मिमी से 10 मिमी तक, और धातु उपयोग दर 0.15 से 0.64. अंतरिक्ष रॉकेट में व्यापक रूप से बीटी 5, बीटी 20 मिश्र धातु कास्टिंग का उपयोग किया जाता है, जिसका द्रव्यमान 100 किलोग्राम तक होता है। 1050 एमपीए-1100 एमपीए की ताकत के साथ एक कास्ट टाइटेनियम मिश्र धातु (टीआई -6 ए 1 -20 जेडआर -2 एमओ) विकसित और परीक्षण किया गया था,और 200 किलोग्राम वजन का एक कास्ट प्राप्त किया गया. कास्टिंग के गर्म आइसोस्टैटिक प्रेसिंग विकसित किया गया था। प्रसंस्करण के बाद कास्टिंग की उपज 70% से बढ़कर 92% हो जाती है, कास्टिंग की लम्बाई 30% बढ़ जाती है,प्रभाव कठोरता 50% ~ 150% बढ़ जाती है, और थकान की ताकत 50% बढ़ जाती है। "आकार स्मृति" प्रभाव के साथ टाइटेनियम-निकल मिश्र धातु का भी उपयोग किया जाता है। TH1 मिश्र धातु का उपयोग एक स्व-खुलने वाले एंटीना, पुश रॉड, संपर्ककर्ता,और एयरोस्पेस सिस्टम के लिए शॉक एम्बॉसर80 डिग्री सेल्सियस के आकार पुनर्प्राप्ति तापमान के साथ THlk निम्न तापमान मिश्र धातु का उपयोग विभिन्न हाइड्रोलिक प्रणालियों और बिजली प्रणालियों में पाइप और उपकरणों के लिए कनेक्टर बनाने के लिए किया जा सकता है।
वर्तमान में, Ti-Al इंटरमेटलिक यौगिक आधारित मिश्र धातुओं का अध्ययन किया जा रहा है। इस मिश्र धातु में गुणों का एक अनूठा संयोजन, उच्च थर्मल शक्ति और लोचदार मॉड्यूल, और कम घनत्व है।इन मिश्र धातुओं को नई पीढ़ी के अंतरिक्ष रॉकेट के लिए सबसे आशाजनक मिश्र धातु बनानेसंयुक्त अनुसंधान एवं उत्पादन कंपनी "कॉम्पोसिट मटेरियल्स" इन सामग्रियों से बिलेट बनाने के लिए एक व्यापक प्रक्रिया उपकरण विकसित कर रही है, जिसमें पिघलने का उपकरण शामिल है।कण उत्पादन उपकरण, आइसोथर्मल विकृति उपकरण आदि