El titani és dur? Què tan dur és el titani?
La duresa és un dels indicadors més utilitzats per avaluar les propietats mecàniques dels materials metàl·lics. L'essència de la duresa és la capacitat d'un material de resistir la pressió d'un altre material més dur. S'utilitza àmpliament en la inspecció del rendiment dels metalls, la supervisió de la qualitat del procés de tractament tèrmic i el desenvolupament de nous materials. El camp d'aplicació del metall de titani és molt ampli, des d'equips aeroespacials fins a equips mèdics, des d'articles esportius fins a joies, gairebé a tot arreu. Aleshores, el titani és dur? Què tan dur és el titani?
De fet, la duresa no és l'únic criteri per mesurar la resistència d'un material. La duresa sol referir-se a la capacitat d'un material de resistir la deformació local de la pressió, les ratllades o les ratllades. Tot i que la duresa del metall de titani no és tan bona com la d'altres metalls com l'acer o el diamant, la seva força i duresa úniques li donen avantatges únics. En els estàndards habituals de titani i barres d'aliatge de titani, com ara GB/T 2965-2007, GJB2218A-2008 i GJB1538A-2008, la duresa no s'utilitza com a criteri d'acceptació. Tanmateix, en els estàndards de motor i forja amb requisits més alts, com ara GJB2744A-2007 i GJB494A-2008, la duresa es requereix com a base d'acceptació, normalment provant la duresa Rockwell o la duresa Brinell.
Mida de mostreig de duresa de laboratori:
1.HRC (duresa Rockwell)
Mida del mostreig de la barra
d>25 Φ25x20 o 25x25x20
d Menor o igual a 25 de diàmetre x20 (cilíndric)
Mida de mostreig de la placa
δ>20 Φ25x20 o 25x25x20
δ Menor o igual a 20 Φ25x de gruix de la placa o 25x25x de gruix de la placa
2.HB (duresa Brinell)
Mida del mostreig de la barra
d>40 Φ40x20 o 40x40x20
d Menor o igual a 40 de diàmetre x20 (cilíndric)
Mida de mostreig de la placa
δ>40 Φ40x20 o 40x40x20
δ Menor o igual a 40 Φ40x de gruix de la placa o 40x40x de gruix de la placa
3.HV (duresa Vickers)
Mida del mostreig de la barra
d>20 Φ20x20 o 20x20x20
d Menor o igual a 20 de diàmetre x20 (cilíndric)
mida de mostreig de la placa
δ>20 Φ20x20 o 20x20x20
δ Menor o igual a 20 Φ20xgruix de la placa o 20x20xgruix de la placa
Taula de duresa de titani i aliatge de titani d'ús habitual
|
Número de sèrie |
Número de marca |
Duresa |
| 1 | TA0 | 120 HB |
| 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 (estat de recuit) | 255~341HB |
| TC4 (estat d'envelliment de la solució) | 293~361HB | |
| 14 | TC6 | 285~340HB |
| 15 | TC11 | 331~343HB |
| 16 | TC16 (recuit) | 230~280HB |
|
TC16 (estat de temps limitat) |
340~370 HB |
|
| 17 | TC17 | 337~357HB |
| 18 | TC18 | 310~360HB |
| 19 | TC19 | 337~357HB |
| 20 | TC21 | 36~43HRC |
| 21 | TB3 (solució sòlida) | 269HB |
| TB3 (envelliment) | 395 HB | |
| 22 | TB6 | 335~375HB |
| 23 | TB8 | 352~373HB |
Segons la norma alemanya DIN50150.
A continuació es mostra una taula comparativa de la resistència a la tracció de l'acer d'ús habitual i la duresa Vickers, la duresa Brinell i la duresa Rockwell:
| resistència a la tracció Rm (N/mm2) |
Duresa Vickers HV |
Duresa Brinell HB |
Duresa Rockwell 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 |
La duresa del metall de titani es reflecteix principalment en la seva alta resistència i excel·lent duresa. Aquest metall pot suportar una pressió i tensió extremadament alta mantenint una bona elasticitat. Això fa que el metall de titani tingui avantatges insubstituïbles en la fabricació d'avions d'alt rendiment, naus espacials i peces d'automòbil.
