V "hviezdnych radoch" priemyselných materiálov,zliatiny titánu, so svojimi mnohými výhodami, ako je nízka hmotnosť, vysoká pevnosť a odolnosť proti korózii, sa stali veľmi vyhľadávanými v leteckom a kozmickom priemysle, námornom inžinierstve a biomedicíne. Tvrdosť ako hlavný mechanický indikátor priamo určuje scenáre použitia, metódy spracovania a dokonca aj výkonnostné limity zliatin titánu.
Od presných lekárskych implantátov až po čepele aero{0}}motorov, každá aplikácia zliatin titánu sa spolieha na presnú kontrolu indexu tvrdosti. Dnes rozoberieme systém tvrdosti titánových zliatin a rozoberieme vedu o materiáloch za týmto kľúčovým ukazovateľom.
Ako merať tvrdosť zliatin titánu?
Tri štandardizované ukazovatele, každý má svoje vlastné zameranie. Tvrdosť je schopnosť materiálu odolávať lokalizovanej plastickej deformácii. Hodnotenie tvrdosti titánových zliatin nie je jedinou hodnotou, ale skôr štandardizovaným testovacím systémom. Rôzne testovacie metódy zodpovedajú rôznym aplikačným scenárom a líšia sa aj výsledky. Kľúčom je výber správneho indikátora.
Izostatická tvrdosť podľa Vickersa (HV):
„Zlatý štandard“ pre testovanie presnosti. Zahŕňa vytvorenie priehlbiny na povrchu materiálu pomocou indentora na výpočet zaťaženia na jednotku plochy. Ponúka vysokú presnosť a je preferovanou metódou hodnotenia tvrdosti presne-obrobených dielov. Titánové zliatiny majú typicky hodnotu HV medzi 250 a 350. Napríklad titánová zliatina TC4, bežne používaná v leteckom a kozmickom priemysle, môže dosiahnuť HV 350, pričom vykazuje vynikajúcu odolnosť voči deformácii. Je obzvlášť vhodný na testovanie tenkostenných dielov, čím účinne zabraňuje deformácii podkladu.
Rockwellova tvrdosť (HR):
„Nástroj na rýchle testovanie“ na výrobnej podlahe s použitím diamantového kužeľa alebo indentora s oceľovou guľou, hodnota tvrdosti je určená hĺbkou vtlačenia. Účinnosť testovania je extrémne vysoká a nie sú potrebné žiadne zložité výpočty. Hodnota HR titánových zliatin je väčšinou medzi 20 a 40, čo sa dokonale hodí na rýchle testovanie v hromadnej výrobe a výrazne zlepšuje efektivitu výroby.
Tvrdosť podľa Brinella (HB):
„Špecifická charakteristika“ hrubozrnných{0}}zrnitých/žíhaných materiálov. Tvrdosť sa vypočíta meraním priemeru vtlačenia po aplikácii špecifikovaného zaťaženia pomocou oceľového guľôčkového indentora. V prípade zliatin titánu je hodnota HB vo všeobecnosti 100-200, vďaka čomu je vhodnejšia na testovanie tvrdosti žíhaných alebo hrubozrnných materiálov. Presne odráža odolnosť týchto materiálov voči plastickej deformácii. Jednoducho povedané, vyberte HV pre presné diely, HR pre testovanie šarží a HB pre žíhané/hrubozrnné diely. Výber vhodnej hodnoty na základe stavu materiálu a požiadaviek na aplikáciu poskytne najspoľahlivejšie údaje o tvrdosti.
Rôzne zliatiny titánu majú rôzne zloženie a procesy tepelného spracovania, čo má za následok výrazné rozdiely v tvrdosti. Okrem toho stav spracovania výrazne ovplyvňuje hodnotu tvrdosti-napríklad tvrdosť za studena-valcovaného Gr5 môže byť o 30 % vyššia ako u žíhaného Gr5, ale jeho plasticita sa zodpovedajúcim spôsobom zníži. Preto je v praktických aplikáciách potrebné nájsť optimálnu rovnováhu medzi tvrdosťou a húževnatosťou.
Gr1 (Industrial Pure Titanium): HV300, vhodný pre chemické zariadenia a potrubia na odsoľovanie morskej vody.
Gr2: HV320, používaný v lodných vrtuliach a výmenníkoch tepla.
Gr5 (Ti6A14V): HV350, primárne používaný v leteckých konštrukčných komponentoch a umelých kĺboch.
Ti60: HV245, špeciálne pre vysokoteplotné-komponenty v leteckých-motoroch.
Ti6A17Nb: HV350, vhodný pre biomedicínske implantáty (nízky modul pružnosti).
Baoji Reliab Metal Materials Co., Ltd
Mobil: 0086 13092900605
Obchodné oddelenie 1: WhatsApp +8613092900605 (pán Gary)
Obchodné oddelenie 2: +8613092913521(pani Sophia)
Adresa: No.35 Baoti Rd, okres Weibin, Baoji, Čína
