روش های زیادی برای تست سختی وجود داردمواد تیتانیومو روش های مختلف برای انواع مختلف مواد، محدوده سختی و سناریوهای آزمایش مناسب هستند. در زیر مروری بر هر روش ارائه شده است.
I. روش‌های استاندارد آزمایشگاهی با استفاده از تورفتگی (ترجیحاً برای داوری)
1. Vickers Hardness HV (بیشترین توصیه در صنعت تیتانیوم؛ ترجیح داده شده برای جوش و ریزساختار)
استاندارد: ASTM E384
اصل: برای اعمال بار از یک فرورفتگی هرمی چهار گوش الماس 136 درجه استفاده می شود. مقدار HV بر اساس قطر تورفتگی محاسبه می شود.
- ماکرو ویکرز (HV5، HV10): سختی آهنگری، میله‌ها و ماتریس‌های ورق فلزی.
- Micro Vickers (HV0.05–HV1): سختی جوش‌ها، مناطق تحت تأثیر حرارت-، لایه‌های سطحی نیترید/آنودایز شده، نمونه‌های کوچک، و مناطق دانه/فاز متالوگرافیک.
مزایا: دامنه بار گسترده، فرورفتگی کوچک، مدول الاستیک کم تیتانیوم، حداقل برگشت دندانی، و خوانش های پایدار. مناسب برای تقریبا تمام مواد تیتانیوم، از جمله Gr5، و تیتانیوم خالص Gr2. به طور گسترده در گزارش های تجارت بین المللی شناخته شده است.
معایب: نمونه ها نیاز به پرداخت دارند. تست کند است
2. راکول سختی HR (تست سریع دسته ای در خطوط تولید)
استاندارد: ASTM E18
روش عمق فرورفتگی، مقیاس های متعدد. معمولا برای تیتانیوم استفاده می شود:
- HRB: تیتانیوم خالص آنیل شده، آلیاژهای تیتانیوم نرم (Gr1/Gr2).
- HRC: آلیاژهای تیتانیوم سخت شده با سن (سن-Gr5 سخت شده، و سایر آهنگرهای با استحکام بالا-).
- Surface Rockwell HR15N/HR30N: ورقه‌های نازک،-لوله‌های تیتانیوم با دیواره نازک، و لایه‌های نازک سطحی-سخت شده.
مزایا: تست سریع، آماده سازی نمونه ساده، اندازه تورفتگی کوچک. مناسب برای بازرسی کیفیت دسته ای مواد ورودی؛ به طور گسترده در آزمایش پذیرش کارخانه میله های تیتانیوم و آهنگری برای صادرات استفاده می شود.
معایب: برای مقاطع نازک، سطوح منحنی، یا مناطق جوش مناسب نیست. مقیاس سطح می تواند باعث خطای 2-4 HRC شود و باید زمین شود.
3. برینل سختی HBW (تیتانیوم ریخته گری،-درشت دانه، مقاطع بزرگ-)
استاندارد: ASTM E10
فرورفتگی توپ کاربید سیمانی (توپ های فولادی معمولی ممنوع هستند، زیرا تیتانیوم می تواند توپ فولادی را تغییر شکل داده و باعث خطا شود). F/D² روی 30 تنظیم شده است.
موارد استفاده: آلیاژ تیتانیوم ریخته گری Gr5، آهنگری بزرگ. یک فرورفتگی بزرگ ایجاد می کند که میانگین سختی منطقه را منعکس می کند و بازنمایی خوبی برای نمونه هایی با ساختار غیریکنواخت- ارائه می دهد.
معایب: فرورفتگی بزرگ. تست مخرب؛ نمی توان روی ورق های نازک یا قطعات ماشینکاری شده دقیق-استفاده کرد.
4. Knoop Hardness HK (فیل-تیتانیوم فوق العاده نازک، لایه های سطحی بسیار نازک)
استاندارد: ASTM E384
فرورفتگی الماسی با شکل لوزی شکل که یک فرورفتگی طولانی ایجاد می کند. مناسب برای نوارهای تیتانیوم بسیار نازک، سطوح پوشش داده شده و لایه های کم عمق نفوذ. فرورفتگی بسیار کم عمق است، بنابراین برای لایه های نازک مناسب تر از تست میکرو-ویکرز است. معمولا برای سطوح تیتانیوم آنودایز استفاده می شود.
اقدامات احتیاطی ویژه برای آزمایش تیتانیوم
1. تیتانیوم مدول الاستیسیته پایینی دارد و اثر برگشتی فرورفتگی آن بیشتر از فولاد است. بنابراین، مقیاس و علائم چرخش باید از سطح نمونه حذف شود.
2. برای آزمایش برینل، یک توپ کاربید باید برای HBW استفاده شود. توپ های فولادی برای HBS را نمی توان روی آلیاژهای تیتانیوم استفاده کرد.
3. برای لوله های نازک-روش های ویکرز یا راکول سطحی برای جلوگیری از نفوذ ترجیح داده می شود.
ایمیل-:garychen3215@hotmail.com
آدرس: استان شانشی، چین، شهر بائوجی، خیابان بائوتی، پلاک 35
تماس: آقای گری چن
تلفن: +86-917-8883215
موبایل/واتس اپ: +86 13092900605
