Ar titanas kietas? Kiek kietas yra titanas?
Kietumas yra vienas iš dažniausiai naudojamų rodiklių metalo medžiagų mechaninėms savybėms įvertinti. Kietumo esmė – medžiagos gebėjimas atsispirti kitos kietesnės medžiagos slėgiui. Jis plačiai naudojamas metalo eksploatacinių savybių tikrinimui, terminio apdorojimo proceso kokybės priežiūrai ir naujų medžiagų kūrimui. Titano metalo panaudojimo sritis yra labai plati – nuo kosmoso iki medicinos įrangos, nuo sporto prekių iki papuošalų – beveik visur. Taigi, ar titanas yra kietas? Kiek kietas yra titanas?
Tiesą sakant, kietumas nėra vienintelis medžiagos stiprumo matavimo kriterijus. Kietumas paprastai reiškia medžiagos gebėjimą atsispirti vietinei slėgio deformacijai, įbrėžimams ar įbrėžimams. Nors titano metalo kietumas nėra toks geras kaip kai kurių kitų metalų, tokių kaip plienas ar deimantas, jo unikalus stiprumas ir kietumas suteikia jam unikalių pranašumų. Įprastuose titano ir titano lydinio strypų standartuose, pvz., GB/T 2965-2007, GJB2218A-2008 ir GJB1538A-2008, kietumas nenaudojamas kaip priimtinumo kriterijus. Tačiau variklių ir kalimo standartuose, kuriems taikomi aukštesni reikalavimai, pvz., GJB2744A-2007 ir GJB494A-2008, kietumas reikalaujamas kaip priėmimo pagrindas, paprastai tikrinant Rokvelo kietumą arba Brinelio kietumą.
Laboratorinio kietumo mėginių dydis:
1. HRC (Rokvelo kietumas)
Juostos mėginių ėmimo dydis
d>25 Φ25x20 arba 25x25x20
d Mažesnis arba lygus 25 x 20 skersmens (cilindro formos)
Plokštelės mėginių ėmimo dydis
δ>20 Φ25x20 arba 25x25x20
δ Mažesnis arba lygus 20 Φ25x plokštės storis arba 25x25x plokštės storis
2.HB (Brinelio kietumas)
Juostos mėginių ėmimo dydis
d>40 Φ40x20 arba 40x40x20
d Mažesnis arba lygus 40 skersmens x20 (cilindro formos)
Plokštelės mėginių ėmimo dydis
δ>40 Φ40x20 arba 40x40x20
δ Mažesnis arba lygus 40 Φ40x plokštės storis arba 40x40x plokštės storis
3.HV (Vickerso kietumas)
Juostos mėginių ėmimo dydis
d>20 Φ20x20 arba 20x20x20
d Mažesnis arba lygus 20 skersmens x20 (cilindro formos)
plokštelės mėginio dydis
δ>20 Φ20x20 arba 20x20x20
δ Mažesnis arba lygus 20 Φ20x plokštės storis arba 20x20xplokštės storis
Dažniausiai naudojama titano ir titano lydinio kietumo lentelė
|
Serijos numeris |
Prekės ženklo numeris |
Kietumas |
| 1 | TA0 | 120 HB |
| 2 | TA2 | 200 ~ 296 HB |
| 3 | TA7 | 277 ~ 286 HB |
| 4 | TA10 | 180 ~ 215 HB |
| 5 | TA11 | 275 ~ 313 HB |
| 6 | TA12 | 305 ~ 316 HB |
| 7 | TA13 | 305 ~ 316 HB |
| 8 | TA15 | 225 ~ 314 HB |
| 9 | TA18 |
15 ~ 17 HRC |
| 10 | TA19 | 309HBS |
| 11 | Ti-55 | 33 ~ 34HRC |
| 12 | TC1 | 210 ~ 215 HB |
| 13 | TC4 (atkaitinimo būsena) | 255 ~ 341 HB |
| TC4 (tirpalo senėjimo būsena) | 293~361HB | |
| 14 | TC6 | 285 ~ 340 HB |
| 15 | TC11 | 331 ~ 343 HB |
| 16 | TC16 (atkaitintas) | 230 ~ 280 HB |
|
TC16 (ribotą laiką būsena) |
340 ~ 370 HB |
|
| 17 | TC17 | 337 ~ 357 HB |
| 18 | TC18 | 310 ~ 360 HB |
| 19 | TC19 | 337 ~ 357 HB |
| 20 | TC21 | 36 ~ 43 HRC |
| 21 | TB3 (kietas tirpalas) | 269HB |
| TB3 (senėjimas) | 395 HB | |
| 22 | TB6 | 335 ~ 375 HB |
| 23 | TB8 | 352 ~ 373 HB |
Pagal Vokietijos standartą DIN50150.
Toliau pateikiama dažniausiai naudojamo plieno tempiamojo stiprio ir Vickerso kietumo, Brinelio kietumo ir Rokvelo kietumo palyginimo lentelė:
| atsparumas tempimui Rm (N/mm2) |
Vickerso kietumas HV |
Brinelio kietumas HB |
Rokvelo kietumas 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 |
Titano metalo kietumas daugiausia atsispindi jo dideliu stiprumu ir puikiu kietumu. Šis metalas gali atlaikyti itin didelį slėgį ir įtempimą, išlaikant gerą elastingumą. Dėl to titano metalas turi nepakeičiamų pranašumų gaminant aukštos kokybės orlaivius, erdvėlaivius ir automobilių dalis.
