Titaanin ja titaaniseosten kovuuden testausmenetelmät - Uutiset

On olemassa monia menetelmiä kovuuden testaamiseentitaani materiaalit, ja eri menetelmät sopivat eri materiaalityypeille, kovuusalueille ja testausskenaarioille. Seuraavassa on yleiskatsaus kustakin menetelmästä.

I. Vakiolaboratoriomenetelmät, joissa käytetään sisennystä (suositeltava välimiesmenettelyssä)

1. Vickers Hardness HV (suositeltu titaaniteollisuudessa; suositeltu hitsauksille ja mikrorakenteelle)

Standardi: ASTM E384
Periaate: 136 asteen vinoneliön nelikulmaista pyramidin sisennystä käytetään kuormitukseen; HV-arvo lasketaan sisennyksen diagonaalin perusteella.

- Makrovickers (HV5, HV10): takeiden, tankojen ja metallilevymatriisien kovuus;
- Micro Vickers (HV0.05–HV1): hitsien kovuus, lämmön-vaikutusalueet, nitratut/anodisoidut pintakerrokset, pienet näytteet ja metallografiset rae-/faasialueet.
Edut: Laaja kuormitusalue, pieni sisennys, alhainen titaanin kimmokerroin, minimaalinen sisennyksen rebound ja vakaat lukemat; sopii lähes kaikille titaanimateriaaleille, mukaan lukien Gr5 ja puhdas titaani Gr2; tunnustettu laajasti kansainvälisen kaupan raporteissa.
Haitat: Näytteet vaativat kiillotuksen; testaus on hidasta.

2. Rockwell Hardness HR (nopea erätestaus tuotantolinjoilla)

Standardi: ASTM E18
Sisennyssyvyysmenetelmä, useita asteikkoja; yleisesti käytetty titaanille:

- HRB: Hehkutettu puhdas titaani, pehmeät titaaniseokset (Gr1/Gr2);
- HRC: ikääntymä-karkaistu titaaniseokset (vanhe-karkaistu Gr5 ja muut lujat takoot);
- Pinta Rockwell HR15N/HR30N: Ohuet levyt, ohuet-seinämäiset titaaniputket ja pintakarkaistut ohuet kerrokset.
Edut: Nopea testaus, yksinkertainen näytteen valmistelu, pieni sisennyskoko; sopii saapuvien materiaalien erän laadun tarkastukseen; käytetään laajalti vientiä varten tarkoitettujen titaanitankojen ja takeiden tehdashyväksyntätestauksessa.
Haitat: Ei sovellu ohuille osille, kaareville pinnoille tai hitsausalueille; pintahilse voi aiheuttaa 2–4 HRC-virheen, ja se on hiottava.

3. Brinell Hardness HBW (valettu titaani, karkea-rakeinen, suuri poikkileikkaus{2}}

Vakio: ASTM E10
Sementoitu kovametallipallon sisennys (tavalliset teräspallot ovat kiellettyjä, koska titaani voi muuttaa teräskuulaa ja aiheuttaa virheitä); F/D² on asetettu arvoon 30.
Käyttökohteet: Valettu titaaniseos Gr5, suuret takeet; tuottaa suuren sisennyksen, joka kuvastaa alueen keskimääräistä kovuutta ja tarjoaa hyvän edustavuuden näytteille, joiden mikrorakenne on epätasainen.
Haitat: Suuri sisennys; tuhoava testi; ei voida käyttää ohuille levyille tai tarkkuus{0}}koneistetuille valmiille osille.

4. Knoop Hardness HK (ultra-ohut titaanifolio, erittäin ohuet pintakerrokset)

Standardi: ASTM E384
Rombisen muotoinen timantti sisennys, joka tuottaa pitkän sisennyksen. Soveltuu erittäin ohuille titaaniliuskoille, pinnoitetuille pinnoille ja matalille diffuusiokerroksille; sisennys on erittäin matala, joten se sopii paremmin ohuille kerroksille kuin mikro-Vickers-testi; käytetään yleisesti anodisoituihin titaanipintoihin.

Erityiset varotoimet titaanitestausta varten

1. Titaanilla on alhainen kimmokerroin, ja sen sisennyksen palautumisvaikutus on suurempi kuin teräksen; siksi hilse- ja vääntöjäljet on poistettava näytteen pinnasta;
2. Brinell-testauksessa HBW:tä varten on käytettävä kovametallikuulaa; HBS:n teräspalloja ei voida käyttää titaaniseoksissa;
3. Ohutseinäisille putkille Vickers- tai pinta-Rockwell-menetelmiä suositellaan tunkeutumisen välttämiseksi;

ASTM B381 Titanium forging rings Titanium hardness testing machine