ટાઇટેનિયમ એલ્યુમિનાઇડ્સ ટર્બોચાર્જર કાસ્ટિંગનો અભ્યાસ

તે ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન ક્ષેત્રોમાં ટાઇટેનિયમ એલોયનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ કરે છે કારણ કે તેમના અનન્ય ઉચ્ચ તાકાત-વજન ગુણોત્તર, અસ્થિભંગ પ્રતિકાર અને કાટ સામે શ્રેષ્ઠ પ્રતિકાર છે. બહેતર કમ્બશન રેઝિસ્ટન્સ પ્રોપર્ટી અને લાંબા સમય સુધી ઊંચા તાપમાને કામ કરવાની ક્ષમતાને કારણે કંપનીઓની વધતી જતી સંખ્યા ઇમ્પેલર્સ અને બ્લેડના ઉત્પાદનમાં TC4ને બદલે TC4 ને બદલે ટાઇટેનિયમ એલોય TC11નો ઉપયોગ કરવાનું પસંદ કરે છે. ટાઇટેનિયમ એલોય એ શાસ્ત્રીય મુશ્કેલ-થી-મશીન સામગ્રી છે જે તેમની સહજ ઉચ્ચ શક્તિ માટે એલિવેટેડ તાપમાને જાળવી રાખવામાં આવે છે અને ઓછી થર્મલ વાહકતા ઉચ્ચ કટિંગ તાપમાન તરફ દોરી જાય છે. કેટલાક એરો-એન્જિન ઘટકો માટે, જેમ કે ઇમ્પેલર્સ, જેની સપાટી ટ્વિસ્ટેડ હોય છે, માત્ર મિલિંગ ઓપરેશનનો ઉપયોગ કરીને ઉચ્ચ અને ઉચ્ચ સપાટીની ગુણવત્તાની જરૂરિયાતોને સંતોષવી મુશ્કેલ છે.

ઓટોમોટિવ આંતરિક કમ્બશન એન્જિનમાં, ટર્બોચાર્જર રોટર પાવર કાર્યક્ષમતા અને બળતણ ઘટાડા બંનેમાં વધારો કરવામાં ફાળો આપે છે, કારણ કે એક્ઝોસ્ટ ગેસ વધારાના બળતણના વપરાશ વિના ઇન્ટેક કાર્યક્ષમતાને પ્રોત્સાહન આપે છે. જો કે, ટર્બોચાર્જર રોટરમાં ''ટર્બો-લેગ'' નામની ઘાતક ખામી છે જે 2000 આરપીએમ હેઠળ ટર્બોચાર્જરની સ્થિર સ્થિતિમાં વિલંબ કરે છે. ટાઇટેનિયમ એલ્યુમિનાઇડ્સ પરંપરાગત ટર્બોચાર્જરના અડધા વજનને ઘટાડી શકે છે. આ ઉપરાંત, TiAl એલોયમાં ઓછી ઘનતા, ઉચ્ચ ચોક્કસ શક્તિ, ઉત્તમ યાંત્રિક ગુણધર્મો અને ગરમી પ્રતિકારનું સંયોજન હોય છે. તદનુસાર, TiAl એલોય ટર્બો-લેગ સમસ્યાને દૂર કરી શકે છે. અત્યાર સુધી, ટર્બોચાર્જરના ઉત્પાદન માટે, પાવડર ધાતુશાસ્ત્ર અને કાસ્ટિંગ પ્રક્રિયાનો સમાવેશ કરવામાં આવ્યો છે. જો કે, ટર્બોચાર્જર ઉત્પાદનમાં પાઉડર ધાતુવિજ્ઞાન પ્રક્રિયા લાગુ કરવી મુશ્કેલ છે, તેની નબળી સાઉન્ડનેસ અને વેલ્ડેબિલિટીને કારણે.

ખર્ચ-અસરકારક પ્રક્રિયાના દૃષ્ટિકોણથી, રોકાણ કાસ્ટિંગને TiAl એલોય માટે આર્થિક નેટ-આકારની તકનીક તરીકે ગણી શકાય. જો કે, ટર્બોચાર્જરમાં વક્રતા અને પાતળી દિવાલના બંને ભાગો હોય છે, અને મોલ્ડ ટેમ્પરેચર, મેલ્ટ ટેમ્પરેચર અને સેન્ટ્રીફ્યુગલ ફોર્સ સાથે કેસ્ટબિલિટી અને ફ્લુડિટી જેવી કોઈ યોગ્ય માહિતી હોતી નથી. કાસ્ટિંગનું મોડેલિંગ વિવિધ કાસ્ટિંગ પરિમાણોની અસરકારકતાનો અભ્યાસ કરવા માટે એક શક્તિશાળી અને ખર્ચ-કાર્યક્ષમ રીત પ્રદાન કરે છે.

સંદર્ભ

લોરિયા ઈએ. ગામા ટાઇટેનિયમ એલ્યુમિનાઇડ્સ સંભવિત માળખાકીય સામગ્રી તરીકે. ઇન્ટરમેટાલિક્સ 2000;8:1339e45.