ٹائٹینیم کے مکینیکل خواص: 280MPa سے 1500MPa تک ایک سخت نقل

آج ہم ایک زیادہ مشکل-بنیادی موضوع کے بارے میں بات کرتے ہیں: ٹائٹینیم کی مکینیکل خصوصیات۔ عام آدمی کی اصطلاح میں، یہ وہ مختلف اشارے ہیں جو ٹائٹینیم ظاہر کرتا ہے جب اس پر دباؤ پڑتا ہے-کیا اسے کھینچا جا سکتا ہے؟ کیا یہ کچل سکتا ہے؟ شاک مزاحم؟ اگر کوئی شگاف پڑ جائے تو یہ کتنی دیر تک چل سکتا ہے؟ کیا یہ اعلی درجہ حرارت میں ہوگا؟ کیا یہ کم درجہ حرارت پر ٹوٹنے والا ہو جائے گا؟

یہ اعداد و شمار صرف لیبارٹری میں ٹیسٹ رپورٹس نہیں ہیں، یہ براہ راست اس بات کا تعین کرتے ہیں کہ آیا ٹائٹینیم کو ہوائی جہاز کے لینڈنگ گیئر، راکٹ کرائیوجینک اسٹوریج ٹینک بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، اور انجن میں 600 ڈگری سیلسیس برداشت کر سکتا ہے۔

1. تناؤ کی طاقت: خالص ٹائٹینیم 280MPa سے ٹائٹینیم مرکب 1500MPa تک

خالص ٹائٹینیم کی تناؤ کی طاقت 265 ~ 353MPa ہے، جو عام ایلومینیم کھوٹ کی طرح ہے۔ لیکن ایک بار جب ایلومینیم، وینیڈیم، مولیبڈینم اور ٹن جیسے مرکب عناصر شامل کیے جائیں تو طاقت بڑھ جاتی ہے۔ عام ٹائٹینیم مرکبات کی تناؤ کی طاقت 686-1176MPa ہے، جبکہ حل اور عمر بڑھنے سے مضبوط ہونے والی قسم کے ٹائٹینیم مرکب فی الحال 1760MPa تک پہنچ سکتے ہیں۔

پلیٹ کو مثال کے طور پر لیتے ہوئے (GB/T 3621): صنعتی خالص ٹائٹینیم TA0 کی تناؤ کی طاقت 280-420MPa ہے، TA1 370-530MPa ہے، TA2 440-620MPa ہے، اور TA3 540-720MPa ہے۔ مرکب عناصر کو شامل کرنے کے بعد، TA5 (Ti-4Al-0.005B) 685MPa تک پہنچ گیا، TA7 (Ti-5Al-2.5 Sn) 735-930MPa تک پہنچ گیا، اور سب سے زیادہ کلاسک TC4 (Ti-6Al-4V) شیٹ کو 895MPa پر اینیل کیا گیا۔

ملاوٹ کی طاقت کو بار اسٹینڈرڈ (GB/T 2965-1996) کے ڈیٹا سے بہتر طور پر دیکھا جا سکتا ہے: بجھانے اور بڑھاپے کی حالت میں TB2 (Ti-5Mo-5V-8Cr-3Al) کی تناؤ کی طاقت 1370MPa تک زیادہ ہے، اور مخصوص بقایا بڑھاؤ کا دباؤ 110MPa ہے۔ TC11 بار کی تناؤ کی طاقت 1030MPa ہے، اور TC12 1150MPa تک پہنچ جاتی ہے۔

اعلی طاقت واحد تعاقب نہیں ہے، مخصوص طاقت (قوت کی کثافت سے تقسیم) ٹائٹینیم کی قاتل خصوصیت ہے۔ ٹائٹینیم الائے کی مخصوص طاقت سٹیل اور ایلومینیم کے مرکب سے بہت بہتر ہے-یہ بھی ٹائٹینیم کو منتخب کرنے کی بنیادی وجہ ہے۔ مثال کے طور پر TC4 کو لے کر، کثافت 4.43 g/cm ³ ہے، annealing tensile resistance تقریباً 900 MPa ہے، اور مخصوص طاقت تقریباً 203 MPa m ³/kg ہے، جب کہ ہائی-طاقت والے اسٹیل کی مخصوص طاقت تقریباً 50 ہے، اور ایلومینیم الائے کی تقریباً 50150 ہے۔

2025 میں ہونے والی تحقیق ٹائٹینیم مرکبات کی طاقت کی حد کو تازہ کرتی ہے۔ "جرنل آف سیچوان یونیورسٹی" کی 2025 کی رپورٹ کے مطابق، جمع کرنے کی حالت میں لیزر فیوز کے ذریعے تیار کردہ TC11 ٹائٹینیم الائے کی اوسط پیداواری طاقت 1415MPa ہے، اور تناؤ کی طاقت 1527MPa ہے۔ اگرچہ لمبائی کی شرح صرف 6.95% ہے، لیکن طاقت جعلی معیاری قدر سے کہیں زیادہ ہے۔

2. کمپریشن، شیئر اور پریشر بیئرنگ: ٹائٹینیم کا "تمام-راؤنڈ لوڈ بیئرنگ"

ٹائٹینیم کی مکینیکل خصوصیات میں ایک دلچسپ خصوصیت ہے: یہ مختلف قوتوں کے تحت بہت یکساں برتاؤ کرتا ہے۔

دبانے والی طاقت: کی کمپریسی طاقتٹائٹینیم اور ٹائٹینیم مرکباس کی تناؤ کی طاقت سے کم نہیں ہے۔ صنعتی خالص ٹائٹینیم کی کمپریسیو پیداوار کی طاقت اور تناؤ کی پیداوار کی طاقت تقریبا برابر ہے۔ TC4 اور TA7 کی دبانے والی طاقت تناؤ کی طاقت سے بھی تھوڑی زیادہ ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ ٹائٹینیم کے اجزاء دباؤ کے حالات میں یکساں طور پر قابل اعتماد ہیں اور کالموں، بیئرنگ ہاؤسنگ اور لینڈنگ گیئر کشننگ ستونوں کو سہارا دینے کے لیے موزوں ہیں۔ قینچ کی طاقت: عام طور پر 60٪ ~ 70٪ تناؤ کی طاقت۔ TC4 کے لیے، تقریباً 540 ~ 630MPa۔ ٹائٹینیم الائے کا شیئر ماڈیولس 43 ~ 51GPa ہے، اور صنعتی خالص ٹائٹینیم کا 46GPa ہے۔ بولٹ، rivets اور ٹرانسمیشن جوائنٹ بنیادی طور پر قینچ ہیں، اور یہ پیرامیٹر ڈیزائن کی بنیادی بنیاد ہے۔

دباؤ کے تحت پیداوار کی طاقت: ٹائٹینیم اور ٹائٹینیم الائے شیٹس کے دباؤ میں پیداوار کی طاقت تناؤ کی طاقت کے 1.2 ~ 2.0 گنا تک پہنچ سکتی ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ کمپریسیو تناؤ کی حالت میں، مواد پس منظر کی رکاوٹوں کے تابع ہوتا ہے، اور پلاسٹک کی عدم استحکام واقع ہونا آسان نہیں ہے۔ ہوائی جہاز کی جلد کو riveting اور باندھنے والے کنکشن کے لیے، اس کا مطلب یہ ہے کہ ٹائٹینیم الائے پلیٹیں صرف تناؤ کے مقابلے میں بہت زیادہ مقامی دباؤ کا مقابلہ کر سکتی ہیں۔

3. برداشت کی طاقت اور تھکاوٹ: طویل-تناؤ کا امتحان

جامد طاقت صرف اس بات کا جواب دیتی ہے کہ "کیا اسے نکالا جا سکتا ہے"، اور انجینئرنگ پریکٹس اس بارے میں زیادہ فکر مند ہے کہ "اسے کب تک استعمال کیا جا سکتا ہے"۔

برداشت کی طاقت: عام ماحول میں، پروسیسنگ اور اینیلنگ کے بعد ٹائٹینیم اور ٹائٹینیم مرکب کی برداشت کی طاقت تناؤ کی طاقت کا تقریبا 0.5 ~ 0.65 گنا ہے۔ اعلی درجہ حرارت کی کارکردگی کی میز سے پتہ چلتا ہے کہ 400 ڈگری پر TC4 بار کی تناؤ کی طاقت 620MPa ہے، اور 100 گھنٹے کی برداشت کی طاقت 570MPa ہے۔ TC6 میں 735MPa کی تناؤ مزاحمت اور 400 ڈگری پر 665MPa کی پائیدار مدت ہے۔ درجہ حرارت برداشت کی طاقت کا سب سے بڑا قاتل ہے

تھکاوٹ کی طاقت: اینیلڈ TC4 کی تھکاوٹ کی طاقت تناؤ کی طاقت کا تقریباً 0.2 گنا ہے، یعنی تقریباً 180MPa، جب تھکاوٹ کا ٹیسٹ نشان والی حالت (K=3.9) کے تحت 10 بار کیا جاتا ہے۔ یہ تعداد زیادہ نہیں لگتی ہے، لیکن یہ اجزاء کے ڈیزائن کے لیے اہم ہے (انجن کے بلیڈ، لینڈنگ گیئر، فوسیلج فریم) جو متبادل بوجھ کو برداشت کرتے ہیں۔

یہ بات قابل غور ہے کہ ٹائٹینیم الائیز کی عمدہ کارکردگی ہے۔ اینیل شدہ حالت میں TC4 بہترین سختی کے ساتھ ایک قسم کا مواد ہے۔ جب نوچ کنسنٹیشن فیکٹر K=25.4 ملی میٹر، نوچڈ ٹینسائل طاقت اور غیر-نوچڈ ٹینسائل طاقت کا تناسب 1 سے زیادہ ہوتا ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ جب تناؤ کا ارتکاز ہوتا ہے تو، TC4 ہموار نمونوں سے زیادہ ٹینسائل طاقت دکھاتا ہے، جس سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ یہ نوچوں کے خلاف اچھا نہیں ہے اور اس میں کریک کی مضبوطی ہے۔

"جرنل آف ویلڈنگ" کی 2026 کی تحقیق کے مطابق ویکیوم الیکٹران بیم کے ذریعے ویلڈ کیے گئے 30 ملی میٹر موٹی TC4 جوائنٹ کی ہائی سائیکل تھکاوٹ کی طاقت بیس میٹل کے 90 فیصد سے زیادہ تک پہنچ سکتی ہے، جو کہ بڑے انٹیگرل ویلڈیڈ ٹائٹینیم الائے ڈھانچے کے لیے بہت اہم ہے (جیسے ڈیپ سبمرسیبل مینڈ ایئرکرافٹ فریم فریم فریم)۔

4. سختی: خالص ٹائٹینیم بہت نرم ہے، ٹائٹینیم کھوٹ بہت سخت ہے۔

سختی مواد کی مقامی انڈینٹیشن اور پہننے کے خلاف مزاحمت کرنے کی صلاحیت کا ایک اشاریہ ہے، اور اس طول و عرض میں ٹائٹینیم کا ایک بڑا دورانیہ ہے۔

خالصتا گریڈ کے پروسیس شدہ صنعتی خالص ٹائٹینیم کی سختی عام طور پر 120HB (Brinel hardness) سے کم ہوتی ہے، اور دیگر صنعتی خالص پروسیس شدہ ٹائٹینیم کی سختی 200 ~ 295HB ہوتی ہے۔ خالص ٹائٹینیم کاسٹنگ کی سختی 200 ~ 220HB ہے۔

اینیلنگ کے تحت ٹائٹینیم الائے کی سختی 32 ~ 38HRC (Rockwell C سکیل) ہے، جو 298 ~ 349HB کے برابر ہے۔ جیسا کہ-کاسٹ TA7 اور TC4 کی سختی تقریباً 320 HB ہے، اور کم گیپ ناپاکی والی TC4 کاسٹنگ تقریباً 310 HB ہے۔

مختلف عملوں کے سختی پر اہم اثرات ہوتے ہیں۔ "جرنل آف میٹریلز ہیٹ ٹریٹمنٹ" کی 2026 کی تحقیق کے مطابق، لیزر پاؤڈر بیڈ میٹنگ (LPBF) TC4 جمع شدہ حالت کی سختی 379-417HV (وِکرس سختی) تک پہنچ سکتی ہے، اور یہ 318-334HV تک گر جائے گی جب ہیٹ پریس اور 8 ڈگری پر گرم ہونے کے بعد یہ 318-334HV تک گر جائے گی۔ 940 ڈگری مزید، لیکن فریکچر کی سختی 42.5 MPa · m1/² سے بڑھ کر 83.9 MPa · m1/² ہو گئی ہے- سختی اور سختی کی تجارت خاص طور پر اضافی مینوفیکچرنگ میں واضح ہے۔

5. لچک کا ماڈیولس: سختی لوہے کے صرف 55 فیصد ہے، لیکن یہ لچک کے ماڈیولس سے بہتر ہے۔

صنعتی خالص ٹائٹینیم کا ٹینسائل لچکدار ماڈیولس 105 ~ 109GPa ہے، اور زیادہ تر اینیلڈ ٹائٹینیم مرکب 110 ~ 120GPa ہے۔ عمر-سخت ٹائٹینیم الائے میں اینیلڈ ٹائٹینیم الائے سے تھوڑا زیادہ لچک کا ماڈیولس ہوتا ہے، اور لچک کا کمپریسیو ماڈیولس لچک کے ٹینسائل ماڈیولس کے برابر یا اس سے زیادہ ہوتا ہے۔

یہ سختی تقریباً 55% لوہے اور 50% سے 55% سٹیل ہے۔ اگرچہ ایلومینیم اور ایلومینیم مرکب سے بہت زیادہ ہے، ٹائٹینیم مرکب ایسے مواقع میں غالب نہیں ہوتے ہیں جن میں انتہائی سختی کی ضرورت ہوتی ہے (صحت سے متعلق مشین ٹول اسپنڈلز، بیرنگ)۔ تاہم، ٹائٹینیم مرکبات کا مخصوص لچکدار ماڈیولس (E/ρ) ایلومینیم کے مرکب سے موازنہ کرنے والا ہے، جو بیریلیم، مولیبڈینم اور کچھ سپر الائیز کے بعد دوسرے نمبر پر ہے- اس بات کو مدنظر رکھتے ہوئے کہ ٹائٹینیم کی کثافت اسٹیل کی کثافت کا صرف 57% ہے، ٹائٹینیم کے اجزاء کی سختی وزن کے برابر نہیں ہے۔

انجینئرنگ میں، ٹائٹینیم کی سختی کی کمی کو کراس-سیکشن سائز اور بہتر ساختی ڈیزائن سے پورا کیا جاتا ہے۔ فیلڈ میں، ٹائٹینیم الائے کو عام طور پر اسٹیل کو تبدیل کرتے وقت کراس- سیکشن کی موٹائی کا 10% سے 20% درکار ہوتا ہے، لیکن مجموعی وزن میں پھر بھی 30% سے زیادہ کمی کی جا سکتی ہے۔

6. اثر سختی اور فریکچر کی سختی: فریکچر کے خلاف دفاع کی آخری لائن

ٹائٹینیم مرکب کی طاقت کو بہتر بنانے کا سب سے سیدھا طریقہ بیچوالا عناصر (آکسیجن، نائٹروجن، کاربن) کا مواد ہے، لیکن اس سے اثر کی خاصیت اور فریکچر کی سختی کو شدید نقصان پہنچے گا۔ ٹائٹینیم الائے ڈیزائن میں طاقت اور سختی کا توازن ایک ابدی تجویز ہے۔

مستند اعداد و شمار کے مطابق، پروسیسنگ انڈسٹری میں خالص ٹائٹینیم کی زیا نوچ اثر قوت 15-54J/cm² ہے، اور کاسٹ خالص ٹائٹینیم کی طاقت 4-10J/cm² ہے۔ اینیلڈ ٹائٹینیم مرکب کی اثر کی طاقت 13 ~ 25.8 J/cm ² ہے، اور عمر رسیدہ حالت قدرے کم ہے۔ بطور کاسٹ TA7 اور TC4 کا اثر بالترتیب 10J/cm ² اور 20 ~ 23J/cm ² ہے۔ آکسیجن کا مواد جتنا کم ہوگا، اثر کی قدر اتنی ہی زیادہ ہوگی- یہی وجہ ہے کہ گریڈ ٹائٹینیم الائے بیچوالا عناصر کے مواد پر انتہائی سخت ہوتے ہیں۔

فریکچر سختی کا ایک شاندار فائدہ ہے۔ٹائٹینیم مرکب. بہت سے ٹائٹینیم مرکبات میں فریکچر کی سختی زیادہ ہوتی ہے، یا شگاف کی نشوونما کے لیے اچھی مزاحمت ہوتی ہے۔ اینیلڈ TC4 کی فریکچر سختی KIC 67.7 ~ 87.0 MPa · m1/² تک پہنچ سکتی ہے ("میٹیریل اینڈ ایپلی کیشنز" کی 2026 کی فورجنگ پروسیس ریسرچ کے مطابق)۔ 2026 میں "ویلڈنگ" میں LPBF TC4 کی تحقیق کے مطابق، 940 ڈگری پر گرم isostatic دبانے کے بعد فریکچر کی سختی 80.3-83.9 MPa · m1/² تک پہنچ سکتی ہے، جو اجزاء کی خدمت کے لیے مکمل طور پر ضروری ہے۔

اس کے مقابلے میں، ایک ہی طاقت کی سطح کے ساتھ اعلی-طاقت والے اسٹیلز کی فریکچر سختی عام طور پر 50-80 MPa · m1/² ہوتی ہے، اور ٹائٹینیم مرکبات اسی طاقت کے تحت بہتر کارکردگی کا مظاہرہ کرتے ہیں، یہی وجہ ہے کہ ٹائٹینیم مرکبات بڑے پیمانے پر ہوائی جہاز میں نقصان برداشت کرنے والے ڈیزائن کے تصور کے تحت استعمال ہوتے ہیں۔ کلیدی ساخت کی وجوہات میں سے ایک۔

7. اعلی درجہ حرارت کی کارکردگی: 450 ڈگری روایتی ٹائٹینیم کی "چھت" ہے۔

کاغذ ایک واضح درجہ حرارت کی حد دیتا ہے: عام صنعتی ٹائٹینیم مرکب 540 ڈگری پر مفید خصوصیات رکھتے ہیں، لیکن وہ صرف مختصر وقت کے لئے استعمال کیا جا سکتا ہے؛ سروس درجہ حرارت کی حد 450 ~ 480 ڈگری ہے۔ میزائلوں کے لیے ٹائٹینیم مرکبات 540 ڈگری پر اور 760 ڈگری پر مختصر وقت کے لیے استعمال کیے جا سکتے ہیں۔ اس وقت، 600 ڈگری استعمال کے لئے ٹائٹینیم مرکب تیار کیا گیا تھا.

TA7 کی تناؤ مزاحمت 440MPa ہے اور استحکام 500 ڈگری پر 195MPa ہے۔ TC3/TC4 میں 440MPa کی تناؤ مزاحمت ہے اور 500 ڈگری پر 195MPa کا پائیدار دورانیہ ہے۔ TC6 میں 735MPa کی ٹینسائل مزاحمت اور 400 ڈگری پر 665MPa کی پائیداری ہے۔ TC11 میں 685MPa کی ٹینسائل مزاحمت اور 500 ڈگری پر 590MPa کی پائیداری ہے۔ TC9 میں 785MPa کی ٹینسائل مزاحمت اور 500 ڈگری پر 590MPa کی پائیداری ہے۔ آج، اعلی-درجہ حرارت ٹائٹینیم مرکبات نے بڑی پیش رفت کی ہے۔ صنعت کی عوامی معلومات کے مطابق، میرے ملک کے ذریعہ آزادانہ طور پر تیار کردہ Ti60 (Ti-5. 8Al-4.8 Sn-2.0 Zr-1.0 Mo-0.35Si-0.85 Nd) کا سروس ٹمپریچر 600 ڈگری اور ٹینسائل طاقت 500 ڈگری سے زیادہ ہے Ti65 کی سروس کا درجہ حرارت 650 ڈگری تک پہنچ سکتا ہے، اور اسے ہائی پریشر کمپریسر ڈسک اور انجنوں کی نئی نسل کے لازمی بلسک میں استعمال کیا گیا ہے۔ 2025 میں، حل کی عمر کی حالت میں Ti180 (Ti-6Al-3Sn-4Zr-2Mo-0.5 Si) کی تناؤ کی طاقت 1100-1250MPa تک پہنچ جائے گی، 550 ڈگری پر اعلی درجہ حرارت کی طاقت کی شرح 70٪ سے زیادہ یا اس کے برابر ہو گی، اور تھکاوٹ کی حد میں 15٪ TC کے مقابلے میں 4%-4 فیصد اضافہ ہوگا۔

TiAl انٹرمیٹالک مرکب زیادہ درجہ حرارت کی سمت کی نمائندگی کرتا ہے: Ti-48Al-2Cr-2Nb کی کثافت صرف 3.9 g/cm ³ اور درجہ حرارت کی مزاحمت 750-900 ڈگری ہے۔ اسے GEGEnx اور CFM LEAP انجنوں کے کم پریشر والے ٹربائن بلیڈز میں استعمال کیا گیا ہے تاکہ نکل پر مبنی مرکب دھاتوں کے وزن میں 50 فیصد کمی واقع ہو سکے۔

8. کم درجہ حرارت کی کارکردگی: ٹائٹینیم -253 ڈگری پر اب بھی سخت ہے۔

ٹائٹینیم کی سب سے کم تخمینہ صلاحیتوں میں سے ایک انتہائی کم درجہ حرارت پر اس کی کارکردگی ہے۔

درجہ حرارت کے ساتھ، ٹائٹینیم اور ٹائٹینیم مرکب زیادہ مضبوط اور کم لچکدار ہو جاتے ہیں-جیسا کہ زیادہ تر دھاتوں کا معاملہ ہے۔ تاہم، ٹائٹینیم اس لحاظ سے منفرد ہے کہ بہت سے اینیلڈ ٹائٹینیم مرکبات میں اب بھی-195.5 ڈگری (مائع نائٹروجن درجہ حرارت) پر کافی لچک اور فریکچر سختی ہے۔ TA7 (Ti-5Al-2.5 Sn ELI) کم انٹرسٹیشل عنصر مواد کے ساتھ -252.7 پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ڈی ایگری. C. (مائع ہائیڈروجن درجہ حرارت)، اور اس درجہ حرارت پر نوچڈ ٹینسائل طاقت اور غیر نشان والی تناؤ کی طاقت کا تناسب 0.95-1.15 ہے۔

TC4 کی لمبائی اب بھی-252.7 ڈگری پر 12% تک پہنچ سکتی ہے۔ 2026 کے "چائنا میٹریلز پروگریس" کے کم-درجہ حرارت ٹائٹینیم مرکب کے جائزے کے مطابق، مساوی ڈھانچہ TC4 کی پیداواری طاقت تقریباً 1500MPa ہے اور تقریباً 18% کی لمبائی-253 ڈگری پر ہے ; TC4 کی تناؤ کی طاقت 1544.5 MPa تھی-253 ڈگری پر، اور لمبائی 5.85% تھی۔ میرے ملک کے ذریعہ آزادانہ طور پر تیار کردہ CT20 کم-درجہ حرارت ٹائٹینیم الائے (Ti-Al-Zr-Mo سسٹم) نے اپنے سروس کے درجہ حرارت کو مائع ہائیڈروجن درجہ حرارت کی حد (-253 ڈگری) تک بڑھا دیا ہے، اور اس میں کم درجہ حرارت کی کارکردگی اور عمل کی صلاحیت اچھی ہے۔

اس کا مطلب ایوی ایشن انڈسٹری کے لیے بہت ہے۔ مائع آکسیجن (-183 ڈگری)، مائع ہائیڈروجن (-253 ڈگری) اور مائع فلورین راکٹوں اور خلائی آلات کے بنیادی پروپیلنٹ ہیں، اور کرائیوجینک ٹینک کا مواد انتہائی کم درجہ حرارت پر ٹوٹنے والا نہیں ہو سکتا۔ اسٹیل کو 253 ڈگری پر ڈکٹائل-برٹل ٹرانزیشن سے گزرنا پڑے گا، ایلومینیم کے مرکب میں ناکافی طاقت ہوگی، جب کہ ٹائٹینیم مرکبات-خاص طور پر TC4 ELI اور TA7 ELI- مائع ہائیڈروجن درجہ حرارت پر لچکدار رہیں گے۔ 2026 میں انڈسٹری کی رپورٹس کے مطابق، چین میں 3.8-میٹر-قطر کے انٹیگرل اسپننگ ٹائٹینیم الائے باکس کے نچلے حصے کو انجینئر کیا گیا ہے، اور جنوبی کوریا میں UNIST کے 3D پرنٹ شدہ ٹائٹینیم ٹینک نے -253 ڈگری 0.8 MPa کی تصدیق کو پاس کر لیا ہے۔ ٹائٹینیم بھاری لانچ گاڑیوں کی نئی نسل کے کرائیوجینک ٹینکوں کے لیے امیدوار مواد بن رہا ہے۔

-196 ڈگری مائع نائٹروجن درجہ حرارت پر، TC4 ELI کی طاقت کمرے کے درجہ حرارت پر 848MPa سے 1319MPa تک بڑھ جاتی ہے، جب کہ طول اب بھی 24.9%-کی طاقت اور پلاسٹکٹی ایک ہی وقت میں بہتر ہوتی ہے۔ یہ غیر معمولی رویہ کم درجہ حرارت پر اخترتی جڑواں بچوں اور ملٹی سسٹم سلپیج کے جوڑے کے اثر کی وجہ سے ہے۔

نتیجہ

ٹائٹینیم کی مکینیکل خصوصیات ایک بھرپور تصویر پیش کرتی ہیں: خالص ٹائٹینیم نرم اور سخت ہے، ٹائٹینیم کے مرکب مضبوط اور سخت ہیں۔ اعلی درجہ حرارت پر، یہ پھر بھی 600 ڈگری پر قائم رہے گا، اور کم درجہ حرارت پر، یہ مضبوط ہو جائے گا اور پھر بھی بڑھے گا۔ لچکدار ماڈیولس زیادہ نہیں ہے لیکن مخصوص لچکدار ماڈیولس بہترین ہے، سختی کا دورانیہ بڑا ہے لیکن فریکچر کی سختی بہترین ہے۔

ان اعداد و شمار کو سمجھ کر، آپ سمجھ سکتے ہیں کہ C919 9.3% ٹائٹینیم الائے کیوں استعمال کرتا ہے، کیوں اسٹرگل بال کیبن TC4 ELI کا انتخاب کرتا ہے، کیوں راکٹ ٹینک اسٹیل اور ایلومینیم کو ٹائٹینیم سے بدلنا شروع کر دیتا ہے، اور انجن کے بلیڈ کو نئے اعلی-درجہ حرارت والے ٹائٹینیم الائے کی ضرورت کیوں ہے۔

ٹائٹینیم سب سے سخت دھات نہیں ہے، یہ سب سے مضبوط دھات نہیں ہے، اور یہ سب سے زیادہ درجہ حرارت- مزاحم دھات نہیں ہے۔ لیکن "روشنی، مضبوط، سخت، درجہ حرارت-مزاحم، سنکنرن-مزاحم، اور مقناطیسی-مفت" کے مجموعہ میں، اس کے مکینیکل رپورٹ کارڈ کا اب تک کوئی حریف نہیں ہے۔