Titāna un titāna sakausējumu cietības pārbaudes metodes - Jaunumi

Ir daudzas metodes cietības pārbaudeititāna materiāli, un dažādas metodes ir piemērotas dažādiem materiālu veidiem, cietības diapazoniem un testēšanas scenārijiem. Tālāk ir sniegts katras metodes pārskats.

I. Standarta laboratorijas metodes, izmantojot atkāpi (vēlams arbitrāžai)

1. Vickers Hardness HV (visvairāk ieteicams titāna rūpniecībā; vēlams metinātām šuvēm un mikrostruktūrai)

Standarts: ASTM E384
Princips: slodzes pielikšanai izmanto 136 grādu rombveida četrstūra piramīdas ievilkumu; HV vērtību aprēķina, pamatojoties uz ievilkuma diagonāli.

- Macro Vickers (HV5, HV10): kalumu, stieņu un lokšņu metāla matricu cietība;
- Micro Vickers (HV0.05–HV1): metināto šuvju cietība, karstuma-ietekmētās zonas, nitrēti/anodēti virsmas slāņi, mazi paraugi un metalogrāfiskie graudu/fāzes apgabali.
Priekšrocības: plašs slodzes diapazons, mazs ievilkums, zems titāna elastības modulis, minimāls ievilkuma atsitiens un stabili rādījumi; piemērots gandrīz visiem titāna materiāliem, ieskaitot Gr5 un tīru titānu Gr2; plaši atzīts starptautiskajos tirdzniecības ziņojumos.
Trūkumi: paraugiem nepieciešama pulēšana; testēšana notiek lēni.

2. Rockwell Hardness HR (ātrā partiju pārbaude ražošanas līnijās)

Standarts: ASTM E18
Ievilkuma dziļuma metode, vairākas skalas; parasti izmanto titānam:

- HRB: rūdīts tīrs titāns, mīksti titāna sakausējumi (Gr1/Gr2);
- HRC: novecojuši-titāna sakausējumi (novecojuši-cietināti Gr5 un citi augstas-izturības kalumi);
- Virsma Rockwell HR15N/HR30N: plānas loksnes, plānās-sienu titāna caurules un virsmas-cietināti plāni slāņi.
Priekšrocības: ātra pārbaude, vienkārša parauga sagatavošana, mazs ievilkuma izmērs; piemērots ienākošo materiālu partijas kvalitātes pārbaudei; plaši izmanto titāna stieņu un kalumu rūpnīcas pieņemšanas testēšanā eksportam.
Trūkumi: nav piemērots plānām sekcijām, izliektām virsmām vai metinājuma zonām; virsmas skala var izraisīt 2–4 HRC kļūdu, un tā ir jānoslīpē.

3. Brinell Hardness HBW (liets titāns, rupji{1}}graudaini, lieli šķērsgriezumi{2}}

Standarts: ASTM E10
Cementēta karbīda lodīšu ievilkšana (parastas tērauda lodītes ir aizliegtas, jo titāns var deformēt tērauda lodi un radīt kļūdas); F/D² ir iestatīts uz 30.
Pielietojums: Lietais titāna sakausējums Gr5, lieli kalumi; rada lielu ievilkumu, kas atspoguļo reģiona vidējo cietību un nodrošina labu reprezentativitāti paraugiem ar nevienmērīgu mikrostruktūru.
Trūkumi: Liels ievilkums; destruktīvs tests; nevar izmantot uz plānām loksnēm vai precīzi{0}}apstrādātām gatavām detaļām.

4. Knoop Hardness HK (īpaši-plāna titāna folija, īpaši plāni virsmas slāņi)

Standarts: ASTM E384
Dimanta ievilkums ar rombveida formu, kas rada garu ievilkumu. Piemērots īpaši plānām titāna sloksnēm, pārklātām virsmām un sekliem difūzijas slāņiem; ievilkums ir ļoti sekls, tāpēc tas ir piemērotāks plāniem slāņiem nekā mikro{1}}Vickers tests; parasti izmanto anodētām titāna virsmām.

Īpaši piesardzības pasākumi titāna testēšanai

1. Titānam ir zems elastības modulis, un tā ievilkuma atsitiena efekts ir lielāks nekā tēraudam; tādēļ no parauga virsmas ir jānoņem katlakmens un pagrieziena pēdas;
2. Brinela testēšanai HBW ir jāizmanto karbīda lode; tērauda lodītes HBS nevar izmantot uz titāna sakausējumiem;
3. Plānām -sienu caurulēm priekšroka tiek dota Vickers vai virsmas Rokvela metodēm, lai izvairītos no iespiešanās;

ASTM B381 Titanium forging rings Titanium hardness testing machine