शुद्ध टाइटेनियम ट्यूब टाइटेनियम मिश्र धातु ट्यूब ASTM B338 Gr 5 Gr7 औद्योगिक उपयोग के लिए

शुद्ध टाइटेनियम ट्यूब टाइटेनियम पाइप टाइटेनियम मिश्र धातु ट्यूब ASTM B338 Gr 5 Gr7 औद्योगिक उपयोग के लिए

टाइटेनियम और इसके मिश्र धातु विभिन्न उद्योगों में अपरिहार्य सामग्री बन गए हैं, जो असाधारण शक्ति, हल्के गुणों और उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध का एक संयोजन प्रदान करते हैं।जब टाइटेनियम ट्यूबों और पाइपों के रूप में इस्तेमाल किया जाता है, वे विभिन्न औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए अद्वितीय लाभ प्रदान करते हैं जिनके लिए कठोर वातावरण के लिए स्थायित्व और प्रतिरोध की आवश्यकता होती है।इस लेख में शुद्ध टाइटेनियम ट्यूबों की मुख्य विशेषताओं और उपयोगों पर चर्चा की जाएगी, टाइटेनियम पाइप और टाइटेनियम मिश्र धातु पाइप एएसटीएम बी 338 मानकों के तहत, विशेष रूप से ग्रेड 5 और ग्रेड 7 के तहत, और विभिन्न उद्योगों की मांगों को पूरा करने के तरीके की जांच करें।

ASTM B338 क्या है?

एएसटीएम बी 338 टाइटेनियम और टाइटेनियम मिश्र धातु सीमलेस पाइप के लिए मानक विनिर्देश है। यह मानक निर्माण, गुणों,विभिन्न उद्योगों में इस्तेमाल किए जाने वाले टाइटेनियम पाइपों का प्रदर्शनविनिर्देश टाइटेनियम मिश्र धातुओं के कई ग्रेड को कवर करता है, जो उनकी संरचना और विशेषताओं में भिन्न होते हैं, जो विभिन्न स्तरों की ताकत, संक्षारण प्रतिरोध,और तापमान सहिष्णुता.

शुद्ध टाइटेनियम (ग्रेड 2) और टाइटेनियम मिश्र धातुओं (ग्रेड 5 और ग्रेड 7) को समझना

शुद्ध टाइटेनियम (ग्रेड 2) ️ वाणिज्यिक रूप से शुद्ध टाइटेनियमः

• ग्रेड 2 टाइटेनियम सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला शुद्ध टाइटेनियम ग्रेड है। इसे अक्सर इसकी उच्च शुद्धता के कारण व्यावसायिक रूप से शुद्ध टाइटेनियम (सीपी-टीआई) के रूप में संदर्भित किया जाता है। ग्रेड 2 ताकत, आकार, शक्ति और स्थिरता का संतुलन प्रदान करता है।और उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध, विशेष रूप से समुद्री वातावरण और रासायनिक प्रसंस्करण में।
• अनुप्रयोगः समुद्री अनुप्रयोगों, रासायनिक प्रसंस्करण और चिकित्सा प्रत्यारोपण में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है क्योंकि इसकी जैव संगतता और समुद्री जल, एसिड और अन्य कठोर रसायनों में संक्षारण का प्रतिरोध करता है।

ग्रेड 5 ️ टाइटेनियम मिश्र धातु (Ti-6Al-4V):

• ग्रेड 5 एक मिश्रित टाइटेनियम है जिसमें 6% एल्यूमीनियम और 4% वैनेडियम होता है, जो शुद्ध टाइटेनियम की तुलना में काफी अधिक शक्ति प्रदान करता है। इस ग्रेड को अक्सर Ti-6Al-4V के रूप में संदर्भित किया जाता है,दुनिया में सबसे अधिक इस्तेमाल किया टाइटेनियम मिश्र धातुओं में से एक.
• गुणः उच्च तन्यता शक्ति और बेहतर थकान प्रतिरोध ग्रेड 5 को उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाते हैं जहां ताकत, स्थायित्व और वजन महत्वपूर्ण हैं।
• अनुप्रयोगः उच्च तनाव और उच्च तापमान का सामना करने वाले घटकों के लिए एयरोस्पेस, समुद्री, रासायनिक और मोटर वाहन उद्योगों में उपयोग किया जाता है। यह आमतौर पर हीट एक्सचेंजर के लिए भी उपयोग किया जाता है,दबाव वाहिकाएँ, और विमान भागों.

ग्रेड 7 पल्लाडियम के साथ टाइटेनियम मिश्र धातुः

• Gr7 एक अन्य टाइटेनियम मिश्र धातु है, जो शुद्ध टाइटेनियम में पैलेडियम जोड़ती है, आक्रामक रसायनों और उच्च तापमान वाले वातावरण के प्रतिरोध को बढ़ाती है।
• गुण: ग्रेड 2 की तुलना में बेहतर संक्षारण प्रतिरोध, विशेष रूप से क्लोराइड, सल्फ्यूरिक एसिड और अन्य औद्योगिक रसायनों के खिलाफ।
• अनुप्रयोगः रासायनिक प्रसंस्करण, दवा उद्योगों और वातावरण में उपयोग के लिए आदर्श जहां संक्षारक पदार्थ प्रचलित हैं, जैसे रासायनिक रिएक्टर, हीट एक्सचेंजर,और रिफाइनरी उपकरण.

टाइटेनियम ट्यूबों और पाइपों के लाभः

टाइटेनियम ट्यूब और पाइप, विशेष रूप से ग्रेड 2, ग्रेड 5 और ग्रेड 7 से बने, स्टेनलेस स्टील, कार्बन स्टील और अन्य मिश्र धातुओं जैसी पारंपरिक सामग्रियों पर कई प्रमुख फायदे प्रदान करते हैं।इन लाभों में:

संक्षारण प्रतिरोध:

• टाइटेनियम समुद्री जल, अम्लीय घोल और क्लोराइड युक्त यौगिकों सहित अधिकांश आक्रामक वातावरण में संक्षारण के प्रति उत्कृष्ट प्रतिरोध प्रदर्शित करता है।यह गुण इसे रासायनिक प्रसंस्करण जैसे उद्योगों के लिए आदर्श बनाता है, समुद्री और अपतटीय ड्रिलिंग।

शक्ति-से-वजन अनुपातः

• टाइटेनियम में वजन-शक्ति अनुपात बेहतर होता है, जिससे यह अन्य धातुओं के लिए हल्का विकल्प बन जाता है, विशेष रूप से एयरोस्पेस और ऑटोमोटिव इंजीनियरिंग जैसे अनुप्रयोगों में।इससे कम वजन और बेहतर ईंधन दक्षता के कारण लागत बचत होती है.

उच्च तापमान परफॉर्मेंसः

• ग्रेड 5 और ग्रेड 20 जैसे टाइटेनियम मिश्र धातु उच्च तापमान पर उत्कृष्ट प्रदर्शन प्रदान करते हैं, क्रिल प्रतिरोध प्रदान करते हैं और हीट एक्सचेंजर, टरबाइन घटकों,और उच्च दबाव अनुप्रयोगों.

जैव संगतताः

• शुद्ध टाइटेनियम (Gr2) और कुछ टाइटेनियम मिश्र धातु (Gr7) जैव संगत हैं, जिससे वे चिकित्सा प्रत्यारोपण जैसे कि ऑर्थोपेडिक उपकरणों, दंत प्रत्यारोपण और सर्जिकल उपकरणों के लिए आदर्श हैं।शरीर टाइटेनियम को अस्वीकार नहीं करता, दीर्घकालिक प्रत्यारोपण की अनुमति देता है।

स्थायित्व और दीर्घायु:

• टाइटेनियम पहनने, थकान और संक्षारण के लिए प्रतिरोधी है, यह सुनिश्चित करता है कि टाइटेनियम पाइप और ट्यूबों में चरम वातावरण में भी लंबी सेवा जीवन है।यह टाइटेनियम को समय के साथ एक लागत प्रभावी समाधान बनाता है, प्रतिस्थापन और मरम्मत की आवश्यकता को कम करता है।

टाइटेनियम पाइप और ट्यूबों के अनुप्रयोग:

टाइटेनियम पाइप और ट्यूब विभिन्न उद्योगों में व्यापक उपयोग पाते हैं। यहाँ एक नज़र है कि कैसे एएसटीएम बी 338 ग्रेड 5 और ग्रेड 7 टाइटेनियम पाइप प्रमुख क्षेत्रों की सेवा करते हैंः

एयरोस्पेस

• टाइटेनियम के हल्के और उच्च शक्ति गुण इसे विमान और अंतरिक्ष यान घटकों में उपयोग के लिए एकदम सही बनाते हैं, जिसमें एयरफ्रेम, पंख और इंजन शामिल हैं।ग्रेड 5 का व्यापक रूप से विमान भागों के लिए उपयोग किया जाता है जिन्हें उच्च तनाव और तापमान का सामना करना पड़ता है.

रासायनिक प्रसंस्करण:

• टाइटेनियम का संक्षारण प्रतिरोध रासायनिक संयंत्रों में अत्यधिक लाभकारी है जो सल्फ्यूरिक एसिड, क्लोराइड और हाइड्रोक्लोरिक एसिड जैसे आक्रामक पदार्थों को संसाधित करते हैं।Gr7 टाइटेनियम पाइप गर्मी एक्सचेंजर में प्रयोग किया जाता है, रिएक्टरों और पाइपिंग सिस्टम जो आक्रामक रसायनों के लिए उच्च प्रतिरोध की आवश्यकता होती है।

समुद्री उद्योग:

• समुद्री वातावरण अत्यधिक संक्षारक होते हैं, समुद्री जल और नमक के संपर्क से सामग्री पर भारी दबाव पड़ता है। टाइटेनियम ट्यूब और पाइप, विशेष रूप से ग्रेड 2,खारे पानी में संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करते हैं और जहाज निर्माण में उपयोग किए जाते हैं, पनडुब्बी घटक, और अपतटीय तेल प्लेटफार्मों.

चिकित्साः

• टाइटेनियम की जैव संगतता इसे चिकित्सा प्रत्यारोपण जैसे कि कूल्हे के प्रत्यारोपण, घुटने के प्रत्यारोपण और दंत प्रत्यारोपण के लिए आदर्श विकल्प बनाती है।इसका हल्का वजन और मजबूत स्वभाव इसे मानव शरीर में आरामदायक और कार्यात्मक बनाता है.

तेल और गैस उद्योगः

• उच्च दबाव और उच्च तापमान के वातावरण का सामना करने की टाइटेनियम की क्षमता इसे अपतटीय ड्रिलिंग और पेट्रोलियम निष्कर्षण अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण बनाती है।ग्रेड 5 और ग्रेड 7 टाइटेनियम पाइपों का उपयोग समुद्र के नीचे पाइपलाइनों में किया जाता है, कुएं के सिर और हीट एक्सचेंजर।

ASME SB338 Ti Gr 2 सीमलेस पाइप की रासायनिक संरचना

टाइटेनियम पाइपों की विनिर्माण प्रक्रिया

टाइटेनियम पाइपों की विनिर्माण प्रक्रिया में यह सुनिश्चित करने के लिए कई महत्वपूर्ण कदम शामिल हैं कि तैयार उत्पाद शक्ति, संक्षारण प्रतिरोध,और अन्य महत्वपूर्ण विशेषताएंटाइटेनियम पाइप का उपयोग विभिन्न उद्योगों में किया जाता है, जिनमें एयरोस्पेस, रासायनिक प्रसंस्करण, समुद्री और चिकित्सा शामिल हैं, जहां उच्च प्रदर्शन और स्थायित्व आवश्यक हैं।नीचे टाइटेनियम पाइप के निर्माण में शामिल विशिष्ट प्रक्रियाओं की एक सिंहावलोकन है.

कच्चे माल की तैयारी

टाइटेनियम पाइपों का उत्पादन कच्चे टाइटेनियम धातु से शुरू होता है, जिसे आमतौर पर बिलेट या बैंगट के रूप में प्राप्त किया जाता है।ये आमतौर पर क्रोल प्रक्रिया के माध्यम से टाइटेनियम स्पंज (टाइटेनियम का शुद्ध रूप) से बनाए जाते हैंजिसमें टाइटेनियम टेट्राक्लोराइड को मैग्नीशियम के साथ कम करके टाइटेनियम धातु का उत्पादन होता है।

• टाइटेनियम स्पंज टाइटेनियम बिलेट या बैंगट बनाने के लिए उपयोग किया जाने वाला प्राथमिक कच्चा माल है।
• फिर पाइपों में आगे के प्रसंस्करण के लिए इन बैंगटों को आवश्यक आकार में ढाला या लुढ़काया जाता है।

बाहर निकालना या छेदना

एक बार टाइटेनियम सामग्री तैयार हो जाने के बाद, अगला चरण एक्सट्रूज़न या छेद प्रक्रिया है, जिसका उपयोग पाइप के प्रारंभिक आकार को बनाने के लिए किया जाता है।

• एक्सट्रूज़न: इसमें एक खोखले ट्यूब के निर्माण के लिए एक डाई के माध्यम से गर्म टाइटेनियम बिलेट को मजबूर करना शामिल है। इस प्रक्रिया से एक समान मोटाई और चिकनी सतह वाला एक पाइप बनता है।यह विधि अक्सर छोटे व्यास के पाइप के लिए प्रयोग किया जाता है और टाइटेनियम मिश्र धातु जैसे ग्रेड 2 (शुद्ध टाइटेनियम) के लिए उपयुक्त है, ग्रेड 5 (Ti-6Al-4V), और ग्रेड 7 (पल्लैडियम के साथ) ।

• छिद्रणः यदि एक बड़े व्यास के पाइप की आवश्यकता है, तो एक खोखले केंद्र बनाने के लिए टाइटेनियम बिलेट छिद्रित किए जा सकते हैं,फिर एक pilger मिल या ट्यूब मिल के माध्यम से खिंचाव आकार और मोटाई वांछित आयामों के लिए कम करने के लिएबड़े पाइप और ट्यूबिंग के लिए छेद अधिक आम है।

लूटपाट (शीत चित्रण)

बाहर निकालने या छेदने के बाद, टाइटेनियम पाइप अक्सर एक लुटाने की प्रक्रिया से गुजरता है,जो एक ठंडी खींचने की प्रक्रिया है जहां पाइप की व्यास और दीवार मोटाई में कमी आती है जबकि कुल लंबाई को बनाए रखा जाता हैउच्च परिशुद्धता वाले आयाम प्राप्त करने और पाइप के यांत्रिक गुणों में सुधार करने के लिए लूटना एक महत्वपूर्ण कदम है।

• लूटपाट के दौरान पाइप को अंतिम आयामों में आगे आकार देने के लिए एक डाई और एक मंड्रिल के माध्यम से खींचा जाता है।यह प्रक्रिया सतह की समाप्ति में सुधार करने और सामग्री के यांत्रिक गुणों को बढ़ाने में भी मदद करती है.

• पाइप के वांछित गुणों के आधार पर कमरे के तापमान या ऊंचे तापमान पर लूटपाट की जा सकती है।

ताप उपचार

टाइटेनियम पाइपों को अक्सर उनकी ताकत, लचीलापन और संक्षारण प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए गर्मी उपचार से गुजरना पड़ता है। गर्मी उपचार प्रक्रिया में निम्नलिखित में से एक या अधिक शामिल हो सकते हैंः

• एनीलिंगः इसमें टाइटेनियम पाइपों को एक विशिष्ट तापमान तक गर्म करना और फिर आंतरिक तनाव को कम करने और सामग्री की कार्यक्षमता में सुधार करने के लिए उन्हें धीरे-धीरे ठंडा करना शामिल है।एनीलिंग पाइप की लचीलापन को भी बढ़ाता है और आगे के प्रसंस्करण के दौरान दरार को रोकने में मदद करता है.

• समाधान एनीलिंगः कुछ मामलों में, विशेष रूप से टाइटेनियम मिश्र धातुओं के लिए, पाइप को एक तापमान तक गर्म किया जाता है जहां मिश्र धातु तत्व पूरी तरह से भंग हो जाते हैं,और सामग्री जल्दी से वांछित सूक्ष्म संरचना में लॉक करने के लिए ठंडा है.

• तनाव को कम करना: इस प्रक्रिया का उपयोग पिछले विनिर्माण चरणों के दौरान विकसित होने वाले अवशिष्ट तनाव को कम करने के लिए किया जाता है, जिससे टाइटेनियम पाइप की समग्र अखंडता में सुधार होता है।

आकार और सीधा करना

एक बार जब पाइप को बाहर निकाला जाता है, तो इसे पीला किया जाता है और गर्मी से इलाज किया जाता है, तो इसे अंतिम आयाम और सीधापन प्राप्त करने के लिए आगे की प्रक्रियाओं से गुजरना पड़ सकता है।

• आकारः पाइप के बाहरी व्यास और दीवार की मोटाई को ठीक करने के लिए पाइप को एक सेट के माध्यम से पारित किया जाता है। यह सुनिश्चित करता है कि टाइटेनियम पाइप अंतिम उपयोग के लिए आवश्यक सटीक विनिर्देशों को पूरा करता है।

• सीधा करना: पाइप को आकार देने के बाद, निर्माण प्रक्रिया के कारण इसमें मामूली मोड़ या वक्रता हो सकती है।सीधा करना एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें पाइप को सीधा करने के लिए यांत्रिक या हाइड्रोलिक बल लगाया जाता है और यह सुनिश्चित किया जाता है कि इसमें एक समान, इसकी पूरी लंबाई के साथ सीधा आकार।

परिष्करणः

पाइप के आकार और सीधा होने के बाद, यह अक्सर वांछित सतह की गुणवत्ता और उपस्थिति प्राप्त करने के लिए कई परिष्करण प्रक्रियाओं से गुजरता हैः

• पॉलिशिंगः किसी भी सतह दोष को दूर करने और टाइटेनियम पाइप की सौंदर्य उपस्थिति में सुधार करने के लिए, पॉलिशिंग अक्सर की जाती है।पॉलिश सतह भी पाइप के संक्षारण प्रतिरोध को बढ़ाने में मदद करता है, विशेष रूप से कठोर वातावरण के संपर्क में आने पर।

• बेवलिंगः टाइटेनियम पाइप के किनारों को वेल्डिंग को आसान बनाने के लिए बेवल किया जा सकता है, विशेष रूप से रासायनिक प्रसंस्करण और एयरोस्पेस जैसे अनुप्रयोगों में।

सतह उपचारः अतिरिक्त सतह उपचार जैसे कि अचार (एसिड सफाई), निष्क्रियता (ऑक्सीकरण उपचार),या anodizing (सतह मोटाई और संक्षारण प्रतिरोध बढ़ाने के लिए) लागू किया जा सकता है.​ 

गुणवत्ता नियंत्रण और परीक्षण:टाइटेनियम पाइपों के निर्माण में गुणवत्ता नियंत्रण एक महत्वपूर्ण कदम है। पाइपों को उद्योग के मानकों और विनिर्देशों को पूरा करने के लिए विभिन्न परीक्षण किए जाते हैं,जैसे कि टाइटेनियम ट्यूबों के लिए ASTM B338इन परीक्षणों में निम्नलिखित शामिल हैंः

• आयामी निरीक्षणः यह सुनिश्चित करना कि पाइप व्यास, दीवार मोटाई और लंबाई के लिए निर्दिष्ट आयामों को पूरा करता है।

• तन्यता और उपज शक्ति परीक्षणः टाइटेनियम पाइपों की यांत्रिक शक्ति और स्थायित्व की पुष्टि करने के लिए।

• संक्षारण प्रतिरोध परीक्षणः यह सुनिश्चित करना कि टाइटेनियम पाइप विशिष्ट संक्षारक वातावरण का सामना कर सकता है जिसके लिए यह डिज़ाइन किया गया है।

• एक्स-रे और अल्ट्रासोनिक परीक्षणः पाइप की अखंडता को खतरे में डालने वाले आंतरिक दोषों, जैसे दरारों या समावेशन की जांच करने के लिए।

पैकेजिंग और शिपिंगः

एक बार जब पाइप गुणवत्ता नियंत्रण से गुजर जाते हैं, तो वे पैकेजिंग और शिपिंग के लिए तैयार होते हैं। ग्राहक की आवश्यकताओं के आधार पर, पाइप हो सकते हैंः

• आसान परिवहन के लिए विशिष्ट लंबाई में काटें या घुमाएं।
• शिपिंग के दौरान क्षति से संरक्षित और लपेटा गया, खासकर यदि पाइपों को अंतरराष्ट्रीय स्तर पर ले जाया जा रहा है।

टाइटेनियम पाइप निर्माण प्रक्रिया का सारांश

1. कच्चे माल की तैयारीः टाइटेनियम स्पंज को बिलेट या बैंगट में संसाधित किया जाता है।
2. बाहर निकालना या छेदनाः बिल्ट को बाहर निकाला जाता है या एक खोखली ट्यूब बनाने के लिए छेदा जाता है।
3. लूट (कोल्ड ड्रॉइंग): कोल्ड ड्रॉइंग के माध्यम से पाइप के आकार और मोटाई को कम किया जाता है।
4. ताप उपचारः पाइप को गुणों को बढ़ाने के लिए एनीलिंग या समाधान एनीलिंग से गुजरना पड़ता है।
5. आकार और सीधीकरणः पाइप का आकार और सीधीकरण विनिर्देशों को पूरा करने के लिए किया जाता है।
6. खत्म करना: पॉलिशिंग, ब्वेलिंग और सतह के उपचार से सतह की गुणवत्ता में सुधार होता है।
7. गुणवत्ता नियंत्रण और परीक्षणः पाइपों को कठोर परीक्षणों से गुजरना पड़ता है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि वे मानकों को पूरा करते हैं।
8. पैकेजिंग और शिपिंग: पाइप ग्राहकों को देने के लिए तैयार किए जाते हैं।

टाइटेनियम पाइप के निर्माण में सटीक मशीनिंग, गर्मी उपचार,और सतह परिष्करण तकनीक जो सुनिश्चित करती है कि पाइप महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक उच्च मानकों को पूरा करते हैंइस प्रक्रिया के परिणामस्वरूप टाइटेनियम पाइप होते हैं जो उत्कृष्ट शक्ति, हल्के गुण और संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करते हैं, जो उन्हें एयरोस्पेस,रासायनिक प्रसंस्करण, और समुद्री इंजीनियरिंग।

टाइटेनियम ट्यूब आकारः