Metode de testare a durității titanului și aliajelor de titan - Știri

Există multe metode de testare a duritățiimateriale de titanși diferite metode sunt potrivite pentru diferite tipuri de materiale, intervale de duritate și scenarii de testare. Mai jos este o prezentare generală a fiecărei metode.

I. Metode standard de laborator care utilizează indentarea (de preferat pentru arbitraj)

1. Duritate Vickers HV (cel mai recomandat în industria titanului; preferat pentru suduri și microstructură)

Standard: ASTM E384
Principiu: Pentru a aplica o sarcină se folosește un indentor piramidal quadrangular cu diamante de 136 de grade; valoarea HV este calculată pe baza diagonalei indentării.

- Macro Vickers (HV5, HV10): duritatea pieselor forjate, a barelor și a matrițelor de tablă;
- Micro Vickers (HV0.05–HV1): duritatea sudurilor, zonele afectate de căldură-, straturi de suprafață nitrurate/anodizate, eșantioane mici și regiuni metalografice de granulație/fază.
Avantaje: gamă largă de încărcare, adâncime mică, modul elastic scăzut al titanului, rebound minim al indentării și citiri stabile; potrivit pentru aproape toate materialele de titan, inclusiv Gr5 și titan pur Gr2; recunoscut pe scară largă în rapoartele comerciale internaționale.
Dezavantaje: Specimenele necesită lustruire; testarea este lentă.

2. Rockwell Hardness HR (Testare rapidă pe loturi pe liniile de producție)

Standard: ASTM E18
Metoda adâncimii de indentare, scale multiple; utilizate în mod obișnuit pentru titan:

- HRB: titan pur recoacet, aliaje moi de titan (Gr1/Gr2);
- HRC: aliaje de titan întărite în vârstă-(Gr5 întărit în vârstă-și alte piese forjate-de înaltă rezistență);
- Suprafață Rockwell HR15N/HR30N: foi subțiri, tuburi de titan cu pereți-subțiri și straturi subțiri-întărite la suprafață.
Avantaje: testare rapidă, pregătire simplă a probei, dimensiune mică a indentării; potrivit pentru inspecția de calitate a lotului de materiale primite; utilizat pe scară largă în testele de acceptare din fabrică a barelor de titan și forjatelor pentru export.
Dezavantaje: Nu este potrivit pentru secțiuni subțiri, suprafețe curbate sau zone de sudură; scara de suprafață poate provoca o eroare de 2–4 HRC și trebuie să fie măcinată.

3. Duritate Brinell HBW (titan turnat, granulație grosieră, secțiuni transversale mari)

Standard: ASTM E10
Indentor cu bile din carbură cimentată (bilele obișnuite de oțel sunt interzise, deoarece titanul poate deforma bila de oțel și poate cauza erori); F/D² este setat la 30.
Aplicații: aliaj de titan turnat Gr5, forjate mari; produce o adâncitură mare care reflectă duritatea medie a regiunii și oferă o bună reprezentativitate pentru probele cu microstructură ne-uniformă.
Dezavantaje: Indentare mare; test distructiv; nu poate fi folosit pe foi subțiri sau pe piese finisate prelucrate cu precizie{0}}.

4. Knoop Hardness HK (folie de titan ultra-subțire, straturi de suprafață extrem de subțiri)

Standard: ASTM E384
Indentor de diamant cu formă rombică, producând o adâncitură lungă. Potrivit pentru benzi de titan extrem de subțiri, suprafețe acoperite și straturi de difuzie superficială; indentarea este foarte mică, ceea ce o face mai potrivită pentru straturi subțiri decât testul micro-Vickers; utilizat în mod obișnuit pentru suprafețele de titan anodizate.

Precauții speciale pentru testarea titanului

1. Titanul are un modul de elasticitate scăzut, iar efectul său de retragere a indentării este mai mare decât cel al oțelului; prin urmare, de pe suprafața specimenului trebuie îndepărtate urmele de scară și de răsucire;
2. For Brinell testing, a carbide ball must be used for HBW; steel balls for HBS cannot be used on titanium alloys;
3. Pentru tuburile cu pereți-subțiri, sunt preferate metodele Vickers sau Rockwell de suprafață pentru a evita penetrarea;

ASTM B381 Titanium forging rings Titanium hardness testing machine