Ti-6Al-4V ELI (ग्रेड 23) सटीक कास्टिंग टर्बाइन व्हील घटक निर्माता
परिचय
Ti-6Al-4V ELI (ग्रेड 23), Ti-6Al-4V का अतिरिक्त-निम्न अंतरालीय संस्करण है, जो बेहतर फ्रैक्चर टफनेस, श्रेष्ठ थकान प्रतिरोध और बढ़ी हुई लचीलापन प्रदान करता है। एक विश्वसनीय सटीक कास्टिंग निर्माता के रूप में, हम वैक्यूम इन्वेस्टमेंट कास्टिंग का उपयोग करके उच्च-प्रदर्शन Ti-6Al-4V ELI टर्बाइन व्हील घटकों का निर्माण करते हैं, जिससे ±0.05 मिमी के भीतर आयामी सटीकता और 1% से कम आंतरिक सरंध्रता स्तर प्राप्त होते हैं।
हमारे कास्टिंग एयरोस्पेस प्रणोदन प्रणालियों के लिए अनुकूलित हैं, विशेष रूप से जहां टर्बाइन व्हील को उच्च घूर्णन गति, थर्मल चक्रण और दीर्घकालिक थकान भार का सामना करना पड़ता है।
मुख्य प्रौद्योगिकी: Ti-6Al-4V ELI की सटीक कास्टिंग
हम Ti-6Al-4V ELI घटकों के निर्माण के लिए वैक्यूम इन्वेस्टमेंट कास्टिंग का उपयोग करते हैं। मिश्रधातु को ~1650°C पर पिघलाया जाता है और वैक्यूम (<10⁻³ टॉर) के तहत 8–10 परत सिरेमिक शेल मोल्ड में डाला जाता है। ~1000°C पर मोल्ड प्रीहीटिंग और 30–70°C/मिनट की शीतलन दर परिष्कृत अल्फा+बीटा सूक्ष्मसंरचनाओं (0.5–2 मिमी अनाज आकार) को प्राप्त करने में मदद करती है, जो अल्फा-केस और आंतरिक दोषों से मुक्त होती हैं।
Ti-6Al-4V ELI (ग्रेड 23) की सामग्री विशेषताएं
Ti-6Al-4V ELI (ग्रेड 23) एक द्वि-चरण टाइटेनियम मिश्रधातु है जिसमें ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और आयरन के स्तर कम होते हैं, जिससे लचीलापन और फ्रैक्चर प्रतिरोध में सुधार होता है। यह अत्यधिक भारित, थकान-संवेदनशील घूर्णन घटकों के लिए आदर्श है। मुख्य गुणों में शामिल हैं:
गुण | मान |
|---|---|
घनत्व | 4.43 ग्राम/सेमी³ |
अंतिम तन्य शक्ति | ≥895 एमपीए |
उपज शक्ति | ≥825 एमपीए |
बढ़ाव | ≥14% |
फ्रैक्चर टफनेस (K_IC) | ≥75 एमपीए·√मी |
थकान शक्ति (R=0.1, 10⁷ चक्र) | ~600 एमपीए |
संचालन तापमान सीमा | 400°C तक |
जैवसंगतता | उत्कृष्ट |
इसकी कम अंतरालीय अशुद्धि सामग्री महत्वपूर्ण घूर्णन और उच्च-कंपन अनुप्रयोगों में स्थिर प्रदर्शन सुनिश्चित करती है।
केस स्टडी: Ti-6Al-4V ELI टर्बाइन व्हील उत्पादन
परियोजना पृष्ठभूमि
एक प्रणोदन प्रणाली समाकलक को एक उच्च-ऊंचाई यूएवी इंजन के लिए हल्के, थकान-प्रतिरोधी टर्बाइन व्हील की आवश्यकता थी। निरंतर आरपीएम भार और थर्मल चक्रण को संभालने के लिए Ti-6Al-4V ELI का चयन किया गया था। हमारी टीम ने एचआईपी प्रसंस्करण और सूक्ष्म मशीनिंग के साथ वैक्यूम-कास्ट व्हील वितरित किए, जो पूरी तरह से एएमएस 4930 और आईएसओ 9001 मानकों को पूरा करते हैं।
विशिष्ट टर्बाइन व्हील अनुप्रयोग
सहायक शक्ति इकाई (एपीयू) टर्बाइन व्हील: कॉम्पैक्ट एविएशन एपीयू में उत्कृष्ट थर्मल थकान सहनशीलता के साथ उच्च-गति प्रदर्शन के लिए डिज़ाइन किए गए कास्टिंग।
मानव रहित हवाई वाहन (यूएवी) कोर इंजन व्हील: 60,000 फीट से अधिक की ऊंचाई पर थ्रस्ट विश्वसनीयता और कम जड़त्व प्रदान करने वाले हल्के रोटर।
टर्बोशाफ्ट इंजन टर्बाइन रोटर: सटीक-कास्ट घटक जो तेज थ्रॉटल परिवर्तन के तहत कंपन स्थिरता और लंबी थकान जीवन सुनिश्चित करते हैं।
प्रायोगिक जेट प्रणोदन मॉड्यूल: Ti-6Al-4V ELI व्हील का उपयोग अनुसंधान एवं विकास प्रणालियों में किया जाता है जिन्हें कड़े सहनशीलता, जंग प्रतिरोध और तनाव उत्तरजीविता की आवश्यकता होती है।
सुरक्षित, कुशल टर्बाइन संचालन के लिए इन अनुप्रयोगों को शक्ति, वजन और थर्मल प्रदर्शन के बीच असाधारण संतुलन की मांग होती है।
टर्बाइन व्हील घटकों के लिए विनिर्माण समाधान
कास्टिंग प्रक्रिया वैक्स असेंबली एरोडायनामिक टर्बाइन प्रोफाइल के साथ बनाई जाती हैं और सिरेमिक शेल में निवेशित की जाती हैं। ~1650°C पर वैक्यूम पिघलने और कास्टिंग प्रक्रिया ऑक्सीकरण जोखिम को समाप्त करती है। नियंत्रित ठोसकरण एक समान अनाज आकृति और नेट-आकार अखंडता को बढ़ावा देता है।
पोस्ट-प्रोसेसिंग 920°C और 100 एमपीए पर हॉट आइसोस्टेटिक प्रेसिंग (एचआईपी) आंतरिक रिक्तियों को दूर करती है और संरचना को सघन करती है। अल्फा+बीटा चरण संतुलन और यांत्रिक गुणों को अनुकूलित करने के लिए एज्ड हीट ट्रीटमेंट लागू किया जाता है।
पोस्ट मशीनिंग सटीक सीएनसी मशीनिंग शाफ्ट बोर, ब्लेड टिप और रोटर समोच्च पर सहनशीलता अनुपालन सुनिश्चित करती है। तंग-विशेषता फिनिशिंग के लिए ईडीएम का उपयोग किया जाता है, जबकि गहरे छेद ड्रिलिंग शीतलन चैनलों या फास्टनर इंटरफेस के लिए पहुंच सक्षम करती है।
सतह उपचार वैकल्पिक सतह उपचारों में ऑक्सीकरण सुरक्षा के लिए एनोडाइजिंग और चक्रीय भार के तहत थकान प्रदर्शन बढ़ाने के लिए शॉट पीनिंग शामिल हैं।
परीक्षण और निरीक्षण घटकों का एक्स-रे रेडियोग्राफी, सीएमएम आयामी निरीक्षण, यांत्रिक गुण परीक्षण, और धातुविज्ञान विश्लेषण के साथ परीक्षण किया जाता है ताकि अनाज संरचना, चरण वितरण और थकान उपयुक्तता की पुष्टि की जा सके।
मुख्य विनिर्माण चुनौतियां
पतले, उच्च-गति रोटरों के कास्टिंग के दौरान अल्फा-केस गठन और विरूपण को रोकना।
बड़े व्यास वाले टर्बाइन व्हील में संतुलन, गोलाई और ±0.05 मिमी सहनशीलता बनाए रखना।
उत्पादन बैचों में सुसंगत थकान और फ्रैक्चर टफनेस वितरित करना।
परिणाम और सत्यापन
3डी सीएमएम स्कैनिंग द्वारा सत्यापित ±0.05 मिमी के भीतर आयामी सटीकता।
एक्स-रे और धातुविज्ञान के माध्यम से पोस्ट-एचआईपी सरंध्रता <1% की पुष्टि।
थकान क्रैक वृद्धि परीक्षण द्वारा सत्यापित फ्रैक्चर टफनेस ≥75 एमपीए·√मी और थकान शक्ति ~600 एमपीए।
400°C पर 1000-चक्र थर्मल थकान परीक्षण के बाद शून्य सतह ऑक्सीकरण या चरण अस्थिरता।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
उच्च-गति टर्बाइन व्हील कास्टिंग के लिए Ti-6Al-4V ELI को प्राथमिकता क्यों दी जाती है?
सटीक-कास्ट टाइटेनियम रोटरों में आयामी सटीकता कैसे बनाए रखी जाती है?
ग्रेड 23 में चरण स्थिरता बढ़ाने के लिए किस हीट ट्रीटमेंट चरण का उपयोग किया जाता है?
क्या टर्बाइन व्हील को कस्टम इंजन विनिर्देशों के लिए मशीनीकृत और संतुलित किया जा सकता है?
उड़ान-महत्वपूर्ण अनुपालन सुनिश्चित करने के लिए किस गुणवत्ता प्रमाणन का उपयोग किया जाता है?
