Zliatiny titánu so svojou jedinečnou kombináciou vlastností zaujímajú významné postavenie v priemyselnej oblasti. Medzi nimi tvrdosť, ako jeden z kľúčových mechanických ukazovateľov, priamo ovplyvňuje ich aplikácie a metódy spracovania.
Tvrdosť, ako schopnosť materiálu odolávať lokalizovanej plastickej deformácii, je potrebné kvantifikovať prostredníctvom štandardizovaných testovacích metód. Bežné ukazovatele tvrdosti pre zliatiny titánu zahŕňajú:
1. Izostatická tvrdosť podľa Vickersa (HV)
Táto metóda meria zaťaženie na jednotku plochy vytvorením priehlbiny na povrchu materiálu pomocou Vickersovho indentora. Hodnota HV titánových zliatin sa zvyčajne pohybuje od 250 do 350, čo je vhodné na hodnotenie tvrdosti presne opracovaných dielov. Napríklad HV titánovej zliatiny TC4 môže dosiahnuť 350, čo naznačuje jej vysokú odolnosť voči deformácii.
2. Rockwellova tvrdosť (HR)
Pomocou diamantového kužeľa alebo indentora s oceľovou guľou je hodnota tvrdosti určená hĺbkou vtlačenia. Hodnota HR zliatin titánu je väčšinou medzi 20 a 40, čo ponúka vysokú účinnosť testovania a bežne sa používa na rýchlu-kontrolu na mieste vo výrobe.
3. Tvrdosť podľa Brinella (HB)
Oceľový guľôčkový indentor aplikuje špecifikované zaťaženie a tvrdosť sa vypočíta meraním priemeru vtlačku. Hodnota HB zliatin titánu sa vo všeobecnosti pohybuje od 100 do 200, čo je vhodné na charakterizáciu tvrdosti žíhaných alebo hrubozrnných materiálov.
Výsledky rôznych testovacích metód sa líšia, preto by sa mali zvoliť vhodné ukazovatele na základe stavu materiálu a scenára aplikácie. Napríklad tenkostenné diely je lepšie testovať pomocou HV, aby sa zabránilo deformácii matrice, zatiaľ čo dávkové testovanie môže uprednostniť metódu HR.
Tvrdosť titánových zliatin nie je izolovaný parameter, ale funguje v synergii s ich mechanickými a chemickými vlastnosťami. Odolnosť proti korózii, vysoká-teplotná odolnosť, vysoká pevnosť a nízka hmotnosť robia z titánových zliatin ideálne materiály pre letectvo, námorné inžinierstvo, biomedicínu a iné oblasti.
