ٹائٹینیم اور ٹائٹینیم مرکب کے لیے بریزنگ کے بہترین طریقے

ٹائٹینیم اور اس کے مرکب دھاتیں، جو آئرن، ایلومینیم، وینیڈیم اور مولیبڈینم جیسے عناصر پر مشتمل ہیں، بہترین جسمانی اور مکینیکل خصوصیات کے حامل ہیں جیسے کہ اعلی طاقت، زیادہ گرمی کی مزاحمت، اور اچھی سنکنرن مزاحمت۔ وہ ہائی ٹیک شعبوں جیسے کیمیکل انجینئرنگ، میرین انجینئرنگ، نقل و حمل، ادویات، تعمیرات، ایرو اسپیس، اور فوجی صنعتوں میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں اور یہ ہلکے وزن کے اہم ساختی مواد ہیں۔ ان میں، ایرو اسپیس ایک اہم بہاو ایپلی کیشن کا علاقہ ہے۔
ٹائٹینیم اور اس کے مرکب رد عمل والی دھاتیں ہیں اور ایرو اسپیس، پیٹرو کیمیکل اور جوہری صنعتوں میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتی ہیں۔ ٹائٹینیم اور اس کے مرکب کے بریزنگ میں اہم مسائل درج ذیل ہیں:
① سطح پر مستحکم آکسائڈ فلم۔ ٹائٹینیم اور اس کے مرکب آکسیجن کے ساتھ مضبوط تعلق رکھتے ہیں اور سطح پر ایک مستحکم آکسائڈ فلم بنانا آسان ہے، جو بریزنگ مواد کے گیلے ہونے اور پھیلنے میں رکاوٹ ہے۔ لہذا، بریزنگ کے دوران اسے ہٹا دیا جانا چاہئے.
② گیسوں کو مضبوطی سے جذب کریں۔ ٹائٹینیم اور اس کے مرکب میں حرارتی عمل کے دوران ہائیڈروجن، آکسیجن اور نائٹروجن جذب کرنے کا رجحان ہوتا ہے، اور درجہ حرارت جتنا زیادہ ہوتا ہے، جذب اتنا ہی مضبوط ہوتا ہے، جو ٹائٹینیم کی پلاسٹکٹی اور سختی میں تیزی سے کمی کا باعث بنتا ہے۔ لہذا، بریزنگ ایک خلا یا غیر فعال ماحول میں کیا جانا چاہئے.
③ انٹرمیٹالک مرکبات بنانے میں آسان۔ ٹائٹینیم اور اس کے مرکب زیادہ تر بریزنگ مواد کے ساتھ رد عمل ظاہر کر کے ٹوٹنے والے مرکبات بنا سکتے ہیں، جس کی وجہ سے جوڑ ٹوٹنے لگتے ہیں۔ لہذا، بریزنگ کا مواد جو دیگر مواد کو بریز کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے وہ بنیادی طور پر رد عمل والی دھاتوں کو بریز کرنے کے لیے موزوں نہیں ہے۔
④ ساخت اور خصوصیات میں تبدیلی کا خطرہ ہے۔ ٹائٹینیم اور اس کے مرکب حرارتی عمل کے دوران مرحلے میں تبدیلی اور اناج کو کھرچنے سے گزرتے ہیں۔ درجہ حرارت جتنا زیادہ ہوگا، کھردرا کرنا اتنا ہی سنگین ہوگا، لہٰذا ہائی ٹمپریچر بریزنگ کے لیے درجہ حرارت بہت زیادہ نہیں ہونا چاہیے۔
خلاصہ یہ کہ ٹائٹینیم اور اس کے مرکب کو بریز کرتے وقت بریزنگ ہیٹنگ کے درجہ حرارت پر توجہ دی جانی چاہیے۔ عام طور پر، بریزنگ کا درجہ حرارت 950-1000 ڈگری سے زیادہ نہیں ہونا چاہیے، اور بریزنگ کا درجہ حرارت جتنا کم ہوگا، بنیادی مواد کی خصوصیات پر اتنا ہی کم اثر پڑے گا۔ بجھے ہوئے اور غصے والے مرکب دھاتوں کے لیے، عمر بڑھنے کے درجہ حرارت سے زیادہ نہ ہونے کی حالت میں بریزنگ بھی کی جا سکتی ہے۔
بریزڈ جوائنٹ میں آکسیڈیشن اور آکسیجن اور ہائیڈروجن جذب کے رد عمل کو روکنے کے لیے، ٹائٹینیم اور ٹائٹینیم الائے بریزنگ ویکیوم اور غیر فعال ماحول میں کی جاتی ہے اور شعلہ بریزنگ عام طور پر استعمال نہیں کی جاتی ہے۔ ویکیوم یا کلورین میں بریزنگ کرتے وقت، ہائی فریکوئنسی ہیٹنگ، فرنس ہیٹنگ، اور دیگر طریقے استعمال کیے جاسکتے ہیں، جن میں تیز حرارتی رفتار اور کم انعقاد کا وقت ہوتا ہے، جس کے نتیجے میں انٹرفیس زون میں مرکبات کی پتلی پرت ہوتی ہے اور مشترکہ کارکردگی بہتر ہوتی ہے۔ اس لیے بریزنگ کا درجہ حرارت اور ہولڈنگ ٹائم کو کنٹرول کیا جانا چاہیے تاکہ بریزنگ میٹریل کو خلا میں بہاؤ۔
ٹائٹینیم اور اس کے مرکبات کو ویکیوم اور آرگن میں بریزنگ کرنے کی وجہ یہ ہے کہ اگرچہ ٹائٹینیم میں آکسیجن کے لیے بہت زیادہ تعلق ہے، لیکن سطح پر آکسائیڈ فلم کے تحلیل ہونے کی وجہ سے یہ 13.3Pa ویکیوم میں ہموار سطح حاصل کر سکتا ہے۔
جب آرگن ماحول میں بریزنگ ہوتی ہے اور بریزنگ درجہ حرارت کی حد 760-927 ڈگری ہوتی ہے تو ٹائٹینیم کو رنگت سے بچانے کے لیے اعلیٰ پاکیزگی والے آرگن کی ضرورت ہوتی ہے۔ عام طور پر، ریفریجرینٹ اسٹوریج کنٹینرز میں مائع آرگن استعمال کیا جاتا ہے کیونکہ اس میں اعلی طہارت ہوتی ہے۔
ٹائٹینیم اور ٹائٹینیم مرکبات کو بریز کرتے وقت، ٹوٹنے والے انٹرمیٹالک مرکبات اکثر انٹرفیس پر یا بریزنگ گیپ میں بنتے ہیں، اس طرح بریزڈ جوائنٹ کی کارکردگی کم ہو جاتی ہے۔ ڈفیوژن بانڈنگ بریزڈ جوائنٹ کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے استعمال کی جا سکتی ہے۔ بریزنگ کے دوران، 50μm موٹی تانبے کے ورق، نکل کے ورق یا چاندی کے ورق کو ٹائٹینیم مرکبات کے درمیان رکھا جاتا ہے، جو بالترتیب ٹائٹینیم اور ان دھاتوں کے درمیان رابطے کے رد عمل پر انحصار کرتے ہوئے Cu-Ti، Ni-Ti، اور Ag-Ti eutectics بناتے ہیں۔ پھر یہ ٹوٹنے والے انٹرمیٹالک مرکبات کو پھیلا دیا جاتا ہے۔ ڈفیوژن بانڈڈ جوائنٹ ایک خاص درجہ حرارت اور وقت کے تحت نسبتاً اچھی کارکردگی کا حامل ہوتا ہے۔
اس کے علاوہ، + -فیز ٹائٹینیم الائے کو اینیلڈ، حل سے علاج شدہ یا پرانی حالتوں میں استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اگر بریزنگ کے بعد اینیلنگ کی ضرورت ہو تو تین اسکیمیں دستیاب ہیں: اینیلنگ کے بعد اینیلنگ کے درجہ حرارت پر یا نیچے بریزنگ؛ اینیلنگ کے درجہ حرارت سے اوپر درجہ حرارت پر بریزنگ اور اینیلنگ ڈھانچہ حاصل کرنے کے لیے بریزنگ سائیکل میں سیگمنٹڈ کولنگ عمل کو اپنانا؛ اور اینیلنگ درجہ حرارت سے اوپر درجہ حرارت پر بریزنگ اور پھر اینیلنگ۔