Je titán tvrdý? Aký tvrdý je titán?
Tvrdosť je jedným z najčastejšie používaných ukazovateľov na hodnotenie mechanických vlastností kovových materiálov. Podstatou tvrdosti je schopnosť materiálu odolávať tlaku iného tvrdšieho materiálu. Je široko používaný pri kontrole výkonu kovov, kontrole kvality procesu tepelného spracovania a vývoji nových materiálov. Oblasť použitia titánového kovu je veľmi široká, od letectva po lekárske vybavenie, od športových potrieb po šperky, takmer všade. Je teda titán tvrdý? Aký tvrdý je titán?
V skutočnosti tvrdosť nie je jediným kritériom na meranie pevnosti materiálu. Tvrdosť zvyčajne označuje schopnosť materiálu odolávať lokálnej tlakovej deformácii, ryhovaniu alebo poškriabaniu. Hoci tvrdosť kovového titánu nie je taká dobrá ako u niektorých iných kovov, ako je oceľ alebo diamant, jeho jedinečná sila a húževnatosť mu dávajú jedinečné výhody. V bežných štandardoch pre tyče z titánu a zliatin titánu, ako sú GB/T 2965-2007, GJB2218A-2008 a GJB1538A-2008, sa tvrdosť nepoužíva ako akceptačné kritérium. Avšak v normách pre motory a kovanie s vyššími požiadavkami, ako sú GJB2744A-2007 a GJB494A-2008, sa tvrdosť vyžaduje ako akceptačný základ, zvyčajne sa testuje tvrdosť podľa Rockwella alebo tvrdosť podľa Brinella.
Veľkosť laboratórnej vzorky tvrdosti:
1.HRC (tvrdosť podľa Rockwella)
Veľkosť vzorkovania tyče
d>25 Φ25x20 alebo 25x25x20
d Priemer menší alebo rovný 25 x 20 (valcový)
Veľkosť vzorky taniera
δ>20 Φ25x20 alebo 25x25x20
δ Menšia alebo rovná 20 Φ25x hrúbka plechu alebo 25x25x hrúbka plechu
2.HB (tvrdosť podľa Brinella)
Veľkosť vzorkovania tyče
d>40 Φ40x20 alebo 40x40x20
d Priemer menší alebo rovný 40 x 20 (valcový)
Veľkosť vzorky taniera
δ>40 Φ40x20 alebo 40x40x20
δ Menšia alebo rovná 40 Φ40x hrúbka dosky alebo 40x40x hrúbka dosky
3.HV (tvrdosť podľa Vickersa)
Veľkosť vzorkovania tyče
d>20 Φ20x20 alebo 20x20x20
d Priemer menší alebo rovný 20 x 20 (valcový)
veľkosť vzorky platne
δ>20 Φ20x20 alebo 20x20x20
δ Menšie alebo rovné 20 Φ20xhrúbka dosky alebo 20x20xhrúbka dosky
Bežne používaná tabuľka tvrdosti titánu a zliatiny titánu
|
Sériové číslo |
Číslo značky |
Tvrdosť |
| 1 | TA0 | 120 HB |
| 2 | TA2 | 200 ~ 296 HB |
| 3 | TA7 | 277~286HB |
| 4 | TA10 | 180~215HB |
| 5 | TA11 | 275 ~ 313 HB |
| 6 | TA12 | 305 ~ 316 HB |
| 7 | TA13 | 305 ~ 316 HB |
| 8 | TA15 | 225~314HB |
| 9 | TA18 |
15 ~ 17 HRC |
| 10 | TA19 | 309 HBS |
| 11 | Ti-55 | 33 ~ 34 HRC |
| 12 | TC1 | 210~215HB |
| 13 | TC4 (stav žíhania) | 255 ~ 341 HB |
| TC4 (stav starnutia roztoku) | 293~361HB | |
| 14 | TC6 | 285 ~ 340 HB |
| 15 | TC11 | 331 až 343 HB |
| 16 | TC16 (žíhané) | 230 ~ 280 HB |
|
TC16 (časovo obmedzený stav) |
340~370 HB |
|
| 17 | TC17 | 337~357HB |
| 18 | TC18 | 310 ~ 360 HB |
| 19 | TC19 | 337~357HB |
| 20 | TC21 | 36~43HRC |
| 21 | TB3 (tuhý roztok) | 269 HB |
| TB3 (starnutie) | 395 HB | |
| 22 | TB6 | 335 ~ 375 HB |
| 23 | TB8 | 352 ~ 373 HB |
Podľa nemeckej normy DIN50150.
Nasleduje porovnávacia tabuľka bežne používanej pevnosti ocele v ťahu a tvrdosti podľa Vickersa, tvrdosti podľa Brinella a tvrdosti podľa Rockwella:
| pevnosť v ťahu Rm (N/mm2) |
Tvrdosť podľa Vickersa HV |
Tvrdosť podľa Brinella HB |
Tvrdosť podľa Rockwella 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 |
Tvrdosť kovového titánu sa prejavuje najmä v jeho vysokej pevnosti a vynikajúcej húževnatosti. Tento kov vydrží extrémne vysoký tlak a ťah pri zachovaní dobrej elasticity. Vďaka tomu má titánový kov nenahraditeľné výhody pri výrobe vysokovýkonných lietadiel, kozmických lodí a automobilových dielov.
