Je titan trd? Kako trd je titan?
Trdota je eden najpogosteje uporabljenih kazalcev za ocenjevanje mehanskih lastnosti kovinskih materialov. Bistvo trdote je sposobnost materiala, da se upre pritisku drugega tršega materiala. Široko se uporablja pri pregledu učinkovitosti kovin, nadzoru kakovosti procesa toplotne obdelave in razvoju novih materialov. Področje uporabe kovinskega titana je zelo široko, od vesoljske do medicinske opreme, od športne opreme do nakita, skoraj povsod. Torej, ali je titan trd? Kako trd je titan?
Pravzaprav trdota ni edino merilo za merjenje trdnosti materiala. Trdota se običajno nanaša na sposobnost materiala, da se upre lokalnim deformacijam pod pritiskom, zarezom ali praskam. Čeprav trdota kovine titana ni tako dobra kot trdota nekaterih drugih kovin, kot sta jeklo ali diamant, mu njegova edinstvena trdnost in žilavost dajeta edinstvene prednosti. V običajnih standardih za palice iz titana in titanovih zlitin, kot so GB/T 2965-2007, GJB2218A-2008 in GJB1538A-2008, se trdota ne uporablja kot merilo sprejemljivosti. Vendar pa je v standardih za motorje in kovanje z višjimi zahtevami, kot sta GJB2744A-2007 in GJB494A-2008, trdota zahtevana kot sprejemljiva osnova, običajno testiranje trdote po Rockwellu ali trdote po Brinellu.
Velikost vzorca laboratorijske trdote:
1.HRC (trdota po Rockwellu)
Velikost vzorčenja vrstice
d>25 Φ25x20 ali 25x25x20
d Manjši ali enak 25 premera x20 (valj)
Velikost vzorca plošče
δ>20 Φ25x20 ali 25x25x20
δ manj kot ali enako 20 Φ25x debelina plošče ali 25x25x debelina plošče
2.HB (trdota po Brinellu)
Velikost vzorčenja vrstice
d>40 Φ40x20 ali 40x40x20
d Manjši ali enak premeru 40 x 20 (cilindričen)
Velikost vzorca plošče
δ>40 Φ40x20 ali 40x40x20
δ manj kot ali enako 40 Φ40x debelina plošče ali 40x40x debelina plošče
3.HV (trdota po Vickersu)
Velikost vzorčenja vrstice
d>20 Φ20x20 ali 20x20x20
d Manjši ali enak 20 premera x20 (valj)
velikost vzorca plošče
δ>20 Φ20x20 ali 20x20x20
δ manj kot ali enako 20 Φ20x debelina plošče ali 20x20x debelina plošče
Običajno uporabljena tabela trdote titana in titanovih zlitin
|
Serijska številka |
Številka znamke |
Trdota |
| 1 | TA 0 | 120HB |
| 2 | TA2 | 200~296HB |
| 3 | TA7 | 277~286HB |
| 4 | TA10 | 180~215HB |
| 5 | TA11 | 275~313HB |
| 6 | TA12 | 305~316HB |
| 7 | TA13 | 305~316HB |
| 8 | TA15 | 225~314HB |
| 9 | TA18 |
15 ~ 17 HRC |
| 10 | TA19 | 309HBS |
| 11 | ti-55 | 33 ~ 34HRC |
| 12 | TC1 | 210~215HB |
| 13 | TC4 (stanje žarjenja) | 255~341HB |
| TC4 (stanje staranja raztopine) | 293~361HB | |
| 14 | TC6 | 285~340HB |
| 15 | TC11 | 331~343HB |
| 16 | TC16 (žarjeno) | 230~280HB |
|
TC16 (Časovno omejeno stanje) |
340~370 HB |
|
| 17 | TC17 | 337~357HB |
| 18 | TC18 | 310~360HB |
| 19 | TC19 | 337~357HB |
| 20 | TC21 | 36~43HRC |
| 21 | TB3 (trdna raztopina) | 269HB |
| TB3 (staranje) | 395HB | |
| 22 | TB6 | 335~375HB |
| 23 | TB8 | 352~373HB |
Po nemškem standardu DIN50150.
Sledi primerjalna tabela pogosto uporabljene natezne trdnosti jekla ter trdote po Vickersu, Brinellu in trdoti po Rockwellu:
| natezno trdnost Rm (N/mm2) |
Trdota po Vickersu HV |
Trdota po Brinellu HB |
Trdota po Rockwellu HRC |
| 250 | 80 | 76.0 | - |
| 270 | 85 | 80.7 | - |
| 285 | 90 | 85.2 | - |
| 305 | 95 | 90.2 | - |
| 320 | 100 | 95.0 | - |
| 335 | 105 | 99.8 | - |
| 350 | 110 | 105 | - |
| 370 | 115 | 109 | - |
| 380 | 120 | 114 | - |
| 400 | 125 | 119 | - |
| 415 | 130 | 124 | - |
| 430 | 135 | 128 | - |
| 450 | 140 | 133 | - |
| 465 | 145 | 138 | - |
| 480 | 150 | 143 | - |
| 490 | 155 | 147 | - |
| 510 | 160 | 152 | - |
| 530 | 165 | 156 | - |
| 545 | 170 | 162 | - |
| 560 | 175 | 166 | - |
| 575 | 180 | 171 | - |
| 595 | 185 | 176 | - |
| 610 | 190 | 181 | - |
| 625 | 195 | 185 | - |
| 640 | 200 | 190 | - |
| 660 | 205 | 195 | - |
| 675 | 210 | 199 | - |
| 690 | 215 | 204 | - |
| 705 | 220 | 209 | - |
| 720 | 225 | 214 | - |
| 740 | 230 | 219 | - |
| 755 | 235 | 223 | - |
| 770 | 240 | 228 | 20.3 |
| 785 | 245 | 233 | 21.3 |
| 800 | 250 | 238 | 22.2 |
| 820 | 255 | 242 | 23.1 |
| 835 | 260 | 247 | 24.0 |
| 850 | 265 | 252 | 24.8 |
| 865 | 270 | 257 | 25.6 |
| 880 | 275 | 261 | 26.4 |
| 900 | 280 | 266 | 27.1 |
| 915 | 285 | 271 | 27.8 |
| 930 | 290 | 276 | 28.5 |
| 950 | 295 | 280 | 29.2 |
| 965 | 300 | 285 | 29.8 |
| 995 | 310 | 295 | 31.0 |
| 1030 | 320 | 304 | 32.2 |
| 1060 | 330 | 314 | 33.3 |
| 1095 | 340 | 323 | 34.4 |
| 1125 | 350 | 333 | 35.5 |
| 1115 | 360 | 342 | 36.6 |
| 1190 | 370 | 352 | 37.7 |
| 1220 | 380 | 361 | 38.8 |
| 1255 | 390 | 371 | 39.8 |
| 1290 | 400 | 380 | 40.8 |
| 1320 | 410 | 390 | 41.8 |
| 1350 | 420 | 399 | 42.7 |
| 1385 | 430 | 409 | 43.6 |
| 1420 | 440 | 418 | 44.5 |
| 1455 | 450 | 428 | 45.3 |
| 1485 | 460 | 437 | 46.1 |
| 1520 | 470 | 447 | 46.9 |
| 1555 | 480 | (456) | 47.7 |
| 1595 | 490 | (466) | 48.4 |
| 1630 | 500 | (475) | 49.1 |
| 1665 | 510 | (485) | 49.8 |
| 1700 | 520 | (494) | 50.5 |
| 1740 | 530 | (504) | 51.1 |
| 1775 | 540 | (513) | 51.7 |
| 1810 | 550 | (523) | 52.3 |
| 1845 | 560 | (532) | 53.0 |
| 1880 | 570 | (542) | 53.6 |
| 1920 | 580 | (551) | 54.1 |
| 1955 | 590 | (561) | 54.7 |
| 1995 | 600 | (570) | 55.2 |
| 2030 | 610 | (580) | 55.7 |
| 2070 | 620 | (589) | 56.3 |
| 2105 | 630 | (599) | 56.8 |
| 2145 | 640 | (608) | 57.3 |
| 2180 | 650 | (618) | 57.8 |
| 660 | 58.3 | ||
| 670 | 58.8 | ||
| 680 | 59.2 | ||
| 690 | 59.7 | ||
| 700 | 60.1 | ||
| 720 | 61.0 | ||
| 740 | 61.8 | ||
| 760 | 62.5 | ||
| 780 | 63.3 | ||
| 800 | 64.0 | ||
| 820 | 64.7 | ||
| 840 | 65.3 | ||
| 860 | 65.9 | ||
| 880 | 66.4 | ||
| 900 | 67.0 | ||
| 920 | 67.5 | ||
| 940 | 68.0 |
Trdota kovinskega titana se odraža predvsem v njegovi visoki trdnosti in odlični žilavosti. Ta kovina lahko prenese izjemno visok pritisk in napetost, hkrati pa ohranja dobro elastičnost. Zaradi tega ima kovinski titan nenadomestljive prednosti pri izdelavi visoko zmogljivih letal, vesoljskih plovil in avtomobilskih delov.
