دو

ٹائٹینیم مرکبات بلند درجہ حرارت پر آکسیجن اور نائٹروجن کے لیے مضبوط وابستگی کا مظاہرہ کرتے ہیں، جس کے نتیجے میں گرم-بنانے کے عمل کے دوران سخت آکسائیڈ ترازو کی تشکیل ہوتی ہے۔ ان ترازو کا رنگ اور موٹائی ترتیب کے ساتھ مختلف ہوتی ہے جس میں درجہ حرارت تقریباً 600 ڈگری پر نیلا ہوتا ہے-، تقریباً 850 ڈگری پر خاکستری-سرخ اور 900 ڈگری پر سرمئی۔ جیسے جیسے درجہ حرارت میں اضافہ ہوتا ہے، پیمانے کی موٹائی میں اضافہ ہوتا ہے اور سبسٹریٹ سے چپکنے میں شدت آتی ہے، جس سے ہٹانا بتدریج زیادہ مشکل ہو جاتا ہے۔ 900 ڈگری سے اوپر پیدا ہونے والے ترازو کو جارحانہ کیمیکل سٹرپنگ کی ضرورت ہوتی ہے جو اکثر سطح کی بنیادی سالمیت سے سمجھوتہ کرتا ہے۔

ٹائٹینیم الائے پیمانہ ہٹانے کے لیے صنعت کا معیار دو-اسٹیپ الکالی-تیزاب طریقہ ہے: پگھلا ہوا کاسٹک کنڈیشنگ جس کے بعد تیزاب کا اچار۔ مؤثر ہونے کے باوجود، یہ ترتیب دو اہم میٹالرجیکل خطرات کو متعارف کراتی ہے-قبل از وقت بڑھاپے کی مضبوطی اور ہائیڈروجن کی خرابی-جو سخت عمل کے کنٹرول کا مطالبہ کرتے ہیں۔

ٹائٹینیم مرکب گرم کام کرنے کے دوران بازی-کنٹرول آکسیکرن کے ذریعے آکسائڈ اسکیل تیار کرتے ہیں۔ پیمانہ متعدد آکسائیڈ تہوں پر مشتمل ہے، بنیادی طور پر TiO₂، Ti₂O₃ اور TiO سے معمولی شراکت کے ساتھ آکسیجن کے جزوی دباؤ اور نمائش کے دورانیے پر منحصر ہے۔

درجہ حرارت-پیمانے کا تعلق ٹائٹینیم الائے گریڈوں میں ایک مستقل پیٹرن کی پیروی کرتا ہے:

600 ڈگری پر، آکسائیڈ فلم پتلی اور نسبتاً غیر محفوظ رہتی ہے، جو سیدھے کیمیائی طریقے سے ہٹانے کی اجازت دیتی ہے۔ 850 ڈگری پر، پیمانے پر گاڑھا ہونا اور سنٹرنگ آسنجن کو بڑھاتا ہے۔ 900 ڈگری سے اوپر، پیمانہ کثافت کرتا ہے اور سبسٹریٹ کے ساتھ مضبوطی سے جڑ جاتا ہے۔ ہٹانے کے لیے جارحانہ میڈیا کے لیے طویل نمائش کی ضرورت ہوتی ہے، جس سے سبسٹریٹ حملے کا خطرہ بڑھ جاتا ہے۔

TC4 ٹائٹینیم الائے گرم-سطح پر آکسائیڈ کی موٹائی عام طور پر 2 μm سے کم ہوتی ہے، پھر بھی یہ پتلی تہہ بھی اگر مکمل طور پر ہٹائی نہیں جاتی ہے تو بعد کی پروسیسنگ کو نمایاں طور پر نقصان پہنچا سکتی ہے۔

پہلا مرحلہ پگھلے ہوئے الکلائن غسل میں سکیلڈ ورک پیس کو ڈبوتا ہے۔ کاسٹک میڈیم-عام طور پر NaOH اور NaNO₂ یا NaOH اور NaNO₃-کا مرکب آکسائڈ پیمانے کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتا ہے، اس کی ساخت کو ڈھیلا کرتا ہے اور لاتعلقی کو فروغ دیتا ہے۔

عام فارمولیشنز میں شامل ہیں:

• NaOH 700 g/L کے علاوہ NaNO₂ 250 g/L پر (سپر سیچوریٹڈ محلول)
• ابلتے ہوئے درجہ حرارت تقریباً 160 ڈگری
• مکمل کنڈیشنگ کے لیے وسرجن کا دورانیہ 6 گھنٹے تک

متبادل ملکیتی پگھلے ہوئے آکسائڈائزنگ نمکیات (مثال کے طور پر، کنیا-قسم کے فارمولیشنز) بھی گرم-رولڈ الائے اسکیل کو ہٹانے کے لیے کارگر ثابت ہوئے ہیں۔

کاسٹک غسل کیمیائی تبدیلی کے ذریعے کام کرتا ہے: یہ ایڈورنٹ آکسائیڈ کو ایک نازک، کنڈیشنڈ پرت میں تبدیل کرتا ہے جسے بعد میں تیزاب کا اچار آسانی سے تحلیل کر سکتا ہے۔
 

کاسٹک کنڈیشنگ اور پانی سے کلی کرنے کے بعد، ورک پیس تیزاب کے اچار سے گزرتی ہے۔ معیاری اچار کا محلول نائٹرک ایسڈ (HNO₃) کو ہائیڈرو فلورک ایسڈ (HF) کے ساتھ ملاتا ہے۔

عام ایسڈ غسل کے پیرامیٹرز:

• HNO₃:HF حجم کا تناسب 5:1 سے زیادہ یا اس کے برابر (ہائیڈروجن کی خرابی کی روک تھام کے لیے اہم)
• تجویز کردہ تناسب: 10:1 HNO₃:HF
• غسل کا درجہ حرارت: ہائیڈروجن جذب کو محدود کرنے کے لیے 60 ڈگری سے نیچے
• وسرجن کا وقت: پیمانہ کی موٹائی اور مصر دات کی ساخت کے لحاظ سے 20 سیکنڈ سے کئی منٹ

نائٹرک ایسڈ ایک آکسیڈائزنگ ایجنٹ کے طور پر کام کرتا ہے جو تازہ طور پر بے نقاب ٹائٹینیم کی سطح کو غیر فعال کرتا ہے، جب کہ ہائیڈرو فلورک ایسڈ کنڈیشنڈ اسکیل اور انڈرلینگ آکسائڈ- آلودہ پرت کو تحلیل کرتا ہے۔

اچار بقایا پیمانے کو ہٹاتا ہے اور دھاتی سطح کی تکمیل کو بحال کرتا ہے۔ کیمیاوی طور پر گھسنے والے مواد کے لیے، پیمانے کے نیچے آکسیجن- آلودہ تہہ کو ختم کرنے کے لیے نمک-غسل کی کنڈیشنگ کی ضرورت پڑ سکتی ہے۔

پگھلا ہوا کاسٹک غسل تقریباً 450 ڈگری پر چلتا ہے۔ یہ درجہ حرارت + اور ٹائٹینیم مرکب کے لیے عمر رسیدہ درجہ حرارت کی حد کے اندر یا اس کے قریب آتا ہے۔

کاسٹک کنڈیشننگ کے دوران، نیم-تیار مصنوعات غیر ارادی بارش سے گزر سکتی ہیں-میٹرکس کے اندر ثانوی یا انٹرمیٹالک مراحل کے نیوکلیشن اور نمو کو مضبوط کرتی ہیں۔ یہ قبل از وقت بڑھاپا کئی نقصان دہ نتائج پیدا کرتا ہے:

• بعد میں ٹھنڈے کام کرنے والے آپریشنز میں سختی میں اضافہ اور لچک میں کمی
• مزید پروسیسنگ کے دوران کریکنگ کا بلند خطرہ
• تیار شدہ اجزاء میں جہتی استحکام سے سمجھوتہ کیا گیا۔

یہ رجحان خاص طور پر - بھرپور مرکب دھاتوں میں ظاہر ہوتا ہے جہاں 400 ڈگری سے زیادہ درجہ حرارت پر عمر بڑھنے کی رفتار تیز ہوتی ہے۔ خاص طور پر نگرانی شدہ حالات کے تحت کیے جانے والے کنٹرول شدہ عمر رسیدہ علاج کے برعکس، کاسٹک-غسل کی نمائش الائے کے مزاج کی حالت پر غور کیے بغیر ہوتی ہے، جس سے پیداواری بیچوں میں مکینیکل خصوصیات میں تغیر آتا ہے۔

ٹائٹینیم الائے پروسیسنگ میں ہائیڈروجن کی خرابی سب سے زیادہ خطرناک خطرہ ہے۔ ٹائٹینیم اور اس کے مرکبات آسانی سے ہائیڈروجن کو اچار کے محلول، نہانے کی صفائی اور یہاں تک کہ بلند درجہ حرارت پر ماحول سے جذب کرتے ہیں۔

طریقہ کار مندرجہ ذیل کام کرتا ہے:

تیزاب کے اچار کے دوران، HF جزو ٹائٹینیم کی سطح پر حملہ کرتا ہے، جو تحلیل کے رد عمل کی ضمنی پیداوار کے طور پر ایٹم ہائیڈروجن پیدا کرتا ہے۔ اس ایٹم ہائیڈروجن کا ایک حصہ سالماتی H₂ میں دوبارہ جوڑنے اور فرار ہونے کے بجائے ٹائٹینیم جالی میں پھیل جاتا ہے۔

ایک بار جذب ہونے کے بعد، ہائیڈروجن - Ti جالی میں بیچوالا مقامات پر قبضہ کر لیتا ہے۔ حل پذیری کی حد سے زیادہ ارتکاز پر، ہائیڈروجن ٹوٹنے والی ٹائٹینیم ہائیڈرائیڈ (TiHₓ) پلیٹلیٹس کے طور پر اناج کی حدود اور پھسلنے والے طیاروں کے ساتھ پھیل جاتی ہے۔ یہ ہائیڈرائڈز:

• فریکچر کی سختی اور تھکاوٹ کے خلاف مزاحمت کو کم کریں۔
• تناؤ کے دباؤ کے تحت انٹرگرانولر کریکنگ کو فروغ دیں۔
• خدمت کے ماحول میں ذیلی کریک کی ترقی کو تیز کریں۔

ہائیڈروجن کی خرابی کی حد مصر کے مرکب اور مائیکرو اسٹرکچر کے لحاظ سے مختلف ہوتی ہے، لیکن 150-200 پی پی ایم تک کم ارتکاز مکینیکل خصوصیات میں قابل پیمائش انحطاط پیدا کر سکتا ہے۔

کئی عوامل اچار کے دوران ہائیڈروجن پک-کو بڑھاتے ہیں:

1. HF حراستی بہترین سطح سے زیادہ ہے۔تحلیل کے رد عمل کو تیز کرتا ہے اور ضرورت سے زیادہ ایٹم ہائیڈروجن پیدا کرتا ہے۔
2. غسل کا درجہ حرارت 60 ڈگری سے اوپرہائیڈروجن کی وسعت اور جذب حرکیات کو بڑھاتا ہے۔
3. ختم شدہ HNO₃ موادغیر فعال اثر کو کم کرتا ہے جو دوسری صورت میں ہائیڈروجن کے داخلے کو محدود کر دے گا۔
4. توسیعی وسرجن کا وقتہائیڈروجن کی نمائش کو طول دیتا ہے۔
5. ٹائٹینیم آئن کا جمع 12 جی/ایل سے اوپرغسل میں حل کیمسٹری کو تبدیل کرتا ہے اور ہائیڈروجن جذب کو فروغ دیتا ہے۔

سکیل کنڈیشنگ سے پہلے نائٹرک ایسڈ کے محلول میں آئرن اور نکل کی سطح کی آلودگی کو ہٹا کر ہائیڈروجن جذب کو مکمل طور پر روکا جا سکتا ہے۔ یہ پری ٹریٹمنٹ گیلوانک کپلنگ اثرات کو ختم کرتی ہے جو بعد میں تیزاب کی نمائش کے دوران ہائیڈروجن پک اپ-کو تیز کرتی ہے۔

وقت سے پہلے بڑھاپے کو روکنے کے لیے درجہ حرارت کا انتظام بنیادی لیور ہے۔ جبکہ 450 ڈگری روایتی آپریٹنگ پوائنٹ کی نمائندگی کرتا ہے، کم-درجہ حرارت کاسٹک فارمولیشنز موجود ہیں۔ NaOH-NaNO₂ سسٹم جو 160 ڈگری کے قریب کام کرتے ہیں (ابلتے ہوئے پانی کا محلول) ایک متبادل پیش کرتے ہیں جو گھٹانے کی تاثیر کو برقرار رکھتے ہوئے عمر بڑھنے کے خطرے کو کم کرتا ہے۔

 

وقت کو کم کرنا تھرمل نمائش کو محدود کرتا ہے۔ کنڈیشنگ کا دورانیہ وہ کم از کم ہونا چاہیے جو اسکیل لوزنگ کو حاصل کرنے کے لیے ضروری ہے

 

الائے-مخصوص پروٹوکول مختلف عمر کی حساسیت کا سبب بنتے ہیں. -امیر مرکب دھاتوں سے زیادہ قدامت پسند درجہ حرارت-وقت کے پیرامیٹرز کی ضرورت ہوتی ہے- ملاوٹ سے یا قریب۔

HNO₃:HF تناسب کی دیکھ بھال 5:1 سے اوپر (ترجیحی طور پر 10:1) ہائیڈروجن کی خرابی کی روک تھام کے لیے واحد انتہائی اہم کنٹرول پیرامیٹر ہے۔ نائٹرک ایسڈ کا ارتکاز کبھی بھی تقریباً 10% سے کم نہیں ہونا چاہیے، کیونکہ یہ حد محفوظ گزرنے اور فعال ہائیڈروجن جذب کے درمیان حد کو نشان زد کرتی ہے۔

 

60 ڈگری سے نیچے درجہ حرارت کی حد ہائیڈروجن جذب حرکیات اور عام سنکنرن کی شرح دونوں کو کم کرتی ہے۔

 

غسل کی نگرانی میں تیزاب کی تعداد اور تحلیل شدہ ٹائٹینیم مواد کا باقاعدہ تجزیہ شامل ہے۔ ٹائٹینیم کا ارتکاز 12 جی/ ایل سے زیادہ ہونے پر غسل کی تبدیلی ضروری ہو جاتی ہے۔

 

گرم پانی سے کلی کرنے کے بعد-اچار کو ٹھنڈا پانی اور زبردستی خشک کرنے سے بقایا تیزاب کے سنکنرن کو روکتا ہے اور بعد میں سنبھالنے کے دوران ہائیڈروجن کے داخلے کو کم کرتا ہے۔

 

وقت کی کھڑکی کی پابندی کے لیے کاسٹک کنڈیشنگ کے ایک گھنٹے کے اندر تیزاب کا اچار درکار ہوتا ہے تاکہ کنڈیشنڈ سطح کے ثانوی آکسیکرن کو روکا جا سکے۔
 

دو-مرحلہ پگھلی ہوئی کاسٹک کنڈیشنگ اور تیزاب سے اچار بنانے کا عمل ٹائٹینیم الائے اسکیل کو ہٹانے کے لیے صنعت کا معیار بنا ہوا ہے۔ اس کی تاثیر کاسٹک اسکیل ڈھیلی ہونے کی تکمیلی کارروائی سے حاصل ہوتی ہے جس کے بعد تیزاب کی تحلیل ہوتی ہے۔ تاہم، یہ عمل دو اہم میٹالرجیکل خطرات-450 ڈگری کاسٹک ایکسپوژر سے قبل از وقت بڑھاپے کی مضبوطی اور بے قابو HF-HNO₃ اچار سے ہائیڈروجن کی خرابی کو متعارف کرواتا ہے۔

کامیاب نفاذ درجہ حرارت، وقت، اور حل کیمسٹری کے پیرامیٹرز پر سخت عمل کنٹرول کا مطالبہ کرتا ہے۔ HNO₃:HF تناسب ہائیڈروجن جذب کو روکنے کے لیے مسلسل 5:1 سے زیادہ ہونا چاہیے۔ کاسٹک غسل کا درجہ حرارت اور دورانیہ کو کم سے کم کرنے کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ عمر بڑھنے کے غیر ارادی ردعمل سے بچا جا سکے۔

مختلف ٹائٹینیم الائے گریڈز اور پروڈکٹ کی شکلوں پر کارروائی کرنے والے پیداواری ماحول کے لیے، مختلف عمل کی وضاحتیں-مل کر-عمل کی نگرانی اور باقاعدگی سے غسل تجزیہ-مادی کی خصوصیات یا اجزاء کی سالمیت پر سمجھوتہ کیے بغیر مستقل پیمانے پر ہٹانے کا سب سے قابل اعتماد راستہ پیش کرتے ہیں۔

ابھی رابطہ کریں۔