जहाज निर्माण के लिए टाइटेनियम मिश्र धातु और क्रोमियम कोटिंग के क्षरण-रोधी प्रदर्शन पर अध्ययन

समुद्री जहाजों के रखरखाव में, घटकों को अत्यधिक कामकाजी वातावरण, विशेष रूप से उच्च तापमान क्षरण की चुनौती का सामना करने की आवश्यकता होती है, जो उनकी सेवा जीवन को काफी सीमित कर देता है। यह लेख एक नवीन प्रसंस्करण विधि पर केंद्रित है जिसका उद्देश्य विशिष्ट प्रक्रियाओं के माध्यम से टाइटेनियम मिश्र धातु सामग्री का इलाज करना और क्षरण के प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए क्रोमियम परत के साथ उनकी सतहों को कोटिंग करना है। जहाजों के वास्तविक कामकाजी वातावरण का अनुकरण करने वाले लेजर एब्लेशन प्रयोगों के माध्यम से, हमने टाइटेनियम मिश्र धातु और क्रोमियम कोटिंग्स के गुणों पर इस प्रसंस्करण के प्रभावों का पता लगाया है। महासागर इंजीनियरिंग प्रौद्योगिकी की निरंतर प्रगति के साथ, जहाज घटकों के लिए प्रदर्शन आवश्यकताएं तेजी से कठोर होती जा रही हैं। टाइटेनियम मिश्र धातु अपने उत्कृष्ट यांत्रिक गुणों और संक्षारण प्रतिरोध के कारण जहाज निर्माण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। हालाँकि, समुद्री पर्यावरण में उच्च तापमान के क्षरण की समस्या इसके अनुप्रयोग में एक बड़ी बाधा बनी हुई है। इस चुनौती से निपटने के लिए, हमने टाइटेनियम मिश्र धातुओं की सतह का उपचार करने और क्षरण के प्रति उनके प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए उन्हें क्रोमियम परत से कोट करने के लिए उन्नत प्रसंस्करण तकनीकों को अपनाया है।

टाइटेनियम मिश्र धातु सब्सट्रेट प्रसंस्करण के लिए प्रसंस्करण और सामग्री की तैयारी: टाइटेनियम मिश्र धातु के कच्चे माल को मानक आकार (2 सेमी × 1 सेमी × 0.5 सेमी) नमूनों में काटने के लिए सटीक तार काटने की तकनीक का उपयोग किया जाता है। इसके बाद, पॉलिश करने के लिए सैंडपेपर का उपयोग करें, फिर दर्पण प्रभाव प्राप्त करने के लिए पेस्ट से पॉलिश करें, और अंत में सतह की अशुद्धियों को हटाने और सब्सट्रेट सतह की चिकनाई सुनिश्चित करने के लिए अल्ट्रासोनिक सफाई का उपयोग करें। क्रोमियम कोटिंग प्रसंस्करण: उन्नत आर्क आयन प्लेटिंग तकनीक का उपयोग करके, तैयार टाइटेनियम मिश्र धातु के नमूनों की सतह पर क्रोमियम कोटिंग जमा की जाती है। वैक्यूम डिग्री (6 × 10 ^ -3 पा), तापमान (300 डिग्री सेल्सियस), एनएच3 दबाव ({{10 }} पा), और बायस वोल्टेज (800~1000 वी) को सटीक रूप से नियंत्रित करके, क्रोमियम कोटिंग यह सुनिश्चित किया जाता है कि यह एक समान और घना हो, जमाव का समय 10 ~ 20 मिनट के भीतर नियंत्रित हो। संसाधित टाइटेनियम मिश्र धातुओं और क्रोमियम कोटिंग्स के एंटी-एब्लेशन प्रदर्शन का मूल्यांकन करने के लिए लेजर एब्लेशन प्रयोग और परिणाम विश्लेषण आयोजित किए गए थे। हमने लेज़र एब्लेशन प्रयोगों की एक श्रृंखला डिज़ाइन की है। प्रयोग में पल्स ऊर्जा और संख्या को समायोजित करके उच्च तापमान वाले वातावरण में जहाज के घटकों की पृथक्करण प्रक्रिया का अनुकरण करने के लिए एक स्व-निर्मित लंबी पल्स चौड़ाई लेजर (मॉडल FLK-TIX6409Hz) का उपयोग किया गया। प्रायोगिक परिणामों से पता चला कि अनुपचारित टाइटेनियम मिश्र धातु सब्सट्रेट ने लेजर एब्लेशन के तहत सतह पर बड़े और गहरे एब्लेशन गड्ढे प्रदर्शित किए। यद्यपि केंद्रीय क्षेत्र चिकना था, लेकिन इसके साथ कई दरारें थीं, और किनारे के क्षेत्र में मोटी ऑक्साइड जमा हो गई थी। इसके विपरीत, संसाधित टाइटेनियम मिश्र धातु की सतह पर क्रोम-प्लेटेड परत समान परिस्थितियों में बेहतर एंटी-एब्लेशन प्रदर्शन प्रदर्शित करती है, जिसमें उथले एब्लेशन गड्ढे कम दरार वितरण और काफी कम ऑक्साइड संचय होते हैं।

एब्लेटेड सतह की सूक्ष्म संरचना और संरचना के स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (एसईएम) और ऊर्जा फैलाने वाले स्पेक्ट्रोस्कोपी (ईडीएक्स) विश्लेषण के माध्यम से, हमने पाया कि क्रोमियम कोटिंग ने उच्च तापमान ऑक्सीजन द्वारा टाइटेनियम मिश्र धातु सब्सट्रेट के प्रत्यक्ष क्षरण को प्रभावी ढंग से अवरुद्ध कर दिया, जिससे घटना कम हो गई ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं का, और इस प्रकार सामग्री के समग्र एंटी एब्लेशन प्रदर्शन में सुधार हुआ। निष्कर्ष और संभावना: इस अध्ययन ने नवीन प्रसंस्करण विधियों के माध्यम से टाइटेनियम मिश्र धातुओं और क्रोमियम कोटिंग्स के पृथक्करण प्रतिरोध में सफलतापूर्वक सुधार किया। प्रयोगात्मक परिणामों से संकेत मिलता है कि क्रोमियम कोटिंग टाइटेनियम मिश्र धातु सब्सट्रेट को उच्च तापमान के क्षरण से बचाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है, जिससे जहाज के घटकों की सेवा जीवन में काफी वृद्धि होती है। भविष्य के अनुसंधान कोटिंग प्रदर्शन पर विभिन्न प्रसंस्करण मापदंडों के प्रभाव का पता लगा सकते हैं, साथ ही जहाज निर्माण उद्योग में उच्च-प्रदर्शन घटकों की तत्काल मांग को पूरा करने के लिए अधिक उच्च-प्रदर्शन सुरक्षात्मक कोटिंग सामग्री विकसित कर सकते हैं।