Titan có cứng không? Titan cứng đến mức nào?
Độ cứng là một trong những chỉ số được sử dụng phổ biến nhất để đánh giá các tính chất cơ học của vật liệu kim loại. Bản chất của độ cứng là khả năng của vật liệu chống lại áp lực của vật liệu cứng hơn khác. Nó được sử dụng rộng rãi trong kiểm tra hiệu suất kim loại, giám sát chất lượng quy trình xử lý nhiệt và phát triển các vật liệu mới. Lĩnh vực ứng dụng của kim loại titan rất rộng, từ hàng không vũ trụ đến thiết bị y tế, từ đồ dùng thể thao đến đồ trang sức, hầu như ở khắp mọi nơi. Vậy, titan có cứng không? Titan cứng như thế nào?
Trên thực tế, độ cứng không phải là tiêu chí duy nhất để đo độ bền của vật liệu. Độ cứng thường đề cập đến khả năng của vật liệu chống lại biến dạng áp suất cục bộ, vết xước hoặc trầy xước. Mặc dù độ cứng của kim loại titan không tốt bằng một số kim loại khác như thép hoặc kim cương, nhưng độ bền và độ dẻo dai độc đáo của nó mang lại cho nó những lợi thế độc đáo. Trong các tiêu chuẩn thanh titan và hợp kim titan thông thường, chẳng hạn như GB/T 2965-2007, GJB2218A-2008 và GJB1538A-2008, độ cứng không được sử dụng làm tiêu chí chấp nhận. Tuy nhiên, trong các tiêu chuẩn động cơ và rèn có yêu cầu cao hơn, chẳng hạn như GJB2744A-2007 và GJB494A-2008, độ cứng được yêu cầu làm cơ sở chấp nhận, thường là thử nghiệm độ cứng Rockwell hoặc độ cứng Brinell.
Kích thước mẫu độ cứng trong phòng thí nghiệm:
1.HRC (Độ cứng Rockwell)
Kích thước lấy mẫu thanh
d>25 Φ25x20 hoặc 25x25x20
d Nhỏ hơn hoặc bằng đường kính 25 x20 (hình trụ)
Kích thước mẫu đĩa
δ>20 Φ25x20 hoặc 25x25x20
δ Nhỏ hơn hoặc bằng 20 Φ25x độ dày tấm hoặc 25x25x độ dày tấm
2.HB (Độ cứng Brinell)
Kích thước lấy mẫu thanh
d>40 Φ40x20 hoặc 40x40x20
d Nhỏ hơn hoặc bằng 40 đường kính x20 (hình trụ)
Kích thước mẫu đĩa
δ>40 Φ40x20 hoặc 40x40x20
δ Nhỏ hơn hoặc bằng 40 Φ40x độ dày tấm hoặc độ dày tấm 40x40x
3.HV (Độ cứng Vickers)
Kích thước lấy mẫu thanh
d>20 Φ20x20 hoặc 20x20x20
d Nhỏ hơn hoặc bằng 20 đường kính x20 (hình trụ)
kích thước mẫu đĩa
δ>20 Φ20x20 hoặc 20x20x20
δ Nhỏ hơn hoặc bằng 20 Φ20xplate độ dày hoặc 20x20xplate độ dày
Bảng độ cứng của titan và hợp kim titan thường dùng
|
Số seri |
Số hiệu thương hiệu |
Độ cứng |
| 1 | T0 | 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 ~ 17HRC |
| 10 | TA19 | 309 GIỜ |
| 11 | T-55 | 33 ~ 34HRC |
| 12 | TC1 | 210~215HB |
| 13 | TC4 (Trạng thái ủ) | 255~341HB |
| TC4 (Trạng thái lão hóa của dung dịch) | 293~361HB | |
| 14 | TC6 | 285~340HB |
| 15 | TC11 | 331~343HB |
| 16 | TC16 (Ủ) | 230~280HB |
|
TC16 (Trạng thái có thời hạn) |
340~370 HB |
|
| 17 | TC17 | 337~357HB |
| 18 | TC18 | 310~360HB |
| 19 | TC19 | 337~357HB |
| 20 | TC21 | 36~43HRC |
| 21 | TB3(Dung dịch rắn) | 269HB |
| TB3 (Lão hóa) | 395HB | |
| 22 | TB6 | 335~375HB |
| 23 | TB8 | 352~373HB |
Theo tiêu chuẩn DIN50150 của Đức.
Sau đây là bảng so sánh độ bền kéo của thép thường dùng và độ cứng Vickers, độ cứng Brinell và độ cứng Rockwell:
| sức căng Rm(N/mm2) |
Độ cứng Vickers Cao cấp |
brinell độ cứng HB |
Rockwell độ cứng Nhân sự |
| 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 |
Độ cứng của kim loại titan chủ yếu được phản ánh ở độ bền cao và độ dẻo dai tuyệt vời. Kim loại này có thể chịu được áp suất và độ căng cực cao trong khi vẫn duy trì độ đàn hồi tốt. Điều này làm cho kim loại titan có những ưu điểm không thể thay thế trong sản xuất máy bay hiệu suất cao, tàu vũ trụ và các bộ phận ô tô.
