1. מה המשמעות של חוזק מתיחה
חוזק מתיחה הוא המתח המרבי שחומר יכול לעמוד במתח לפני שהוא נשבר. עבור לוחות טיטניום זה מדווח עם חוזק התפוקה וההתארכות בתעודת הטחנה, וזהו התכונה המכנית העיקרית המשמשת לבחירת הציון עבור יישומים מבניים. חוזק המתיחה של טיטניום תלוי בעיקר בציון ובהיסטוריית העיבוד.
2. ציונים טהורים מסחריים
דרגות טיטניום טהור מסחריות מסווגות לפי תכולת הביניים, בעיקר חמצן וברזל, השולטים בחוזק. לדרגה 1 חוזק מתיחה מינימלי של כ-240 MPa, דרגה 2 כ-345 MPa, דרגה 3 כ-440 MPa ודרגה 4 כ-550 MPa. דרגות גבוהות יותר חזקות יותר אך ניתנות לצורה פחותה, כך שהבחירה מאזנת בין חוזק ליכולת הבד ועמידות בפני קורוזיה.
3. ציונים סגסוגת טיטניום
סגסוגות טיטניום מגיעות לחוזק מתיחה גבוה בהרבה. לסגסוגת Ti-6Al-4V יש חוזק מתיחה מינימלי של כ-895 MPa במצב חישול, וסגסוגות שעברו טיפול בחום יכולות לעלות על 1,000 MPa. סגסוגות אלפא-בטא ובטא נבחרות כאשר נדרש חוזק למשקל גבוה, כגון מבני תעופה וחלל, בעוד שתוספות הסגסוגות משפיעות גם על הקשיחות ועל יכולת הטמפרטורה.
4. גורמים המשפיעים על החוזק
הֶרכֵּב:חמצן ביניים וברזל מעלים את חוזק הציונים הטהורים; אלמנטים סגסוגים מעלים אותו עוד יותר.
עיבוד:כיוון גלגול, צמצום וחישול מגדירים את המיקרומבנה.
טיפול בחום:טיפול בתמיסה והזדקנות מגבירים את החוזק של סגסוגות.
טֶמפֶּרָטוּרָה:החוזק יורד בטמפרטורה מוגברת, ולכן יש לקחת בחשבון את טמפרטורת השירות.
5. בחירת הציון
הציון נבחר לפי דרישת החוזק, טמפרטורת הפעולה, סביבת הקורוזיה ושיטת הייצור. עבור שירות כימי וימי, כיתה טהורה מסחרית בדרך כלל מספיקה; לעבודות תעופה וחלל ועומס גבוה-, נדרשת דרגת סגסוגת. תעודת הטחנה צריכה לציין את חוזק המתיחה, חוזק התפוקה וההתארכות של המנה שנמסרה.
6. שאלות נפוצות
ש 1: מהו חוזק המתיחה של צלחת טיטניום?זה נע בין כ-240 MPa עבור טיטניום טהור דרגה 1 ליותר מ-895 MPa עבור סגסוגת Ti-6Al-4V.
שאלה 2: איזו כיתה הכי חזקה?ציוני סגסוגת כגון Ti-6Al-4V חזקות בהרבה מדרגות טהורות מסחריות.
ש 3: כיצד מאומת חוזק מתיחה?ע"י תעודת הטחנה ובמידת הצורך ע"י בדיקת דגימה מהאצווה.
ש 4: האם טיפול בחום מגביר את החוזק?כן, טיפול בתמיסה והזדקנות מעלים את החוזק של סגסוגות טיטניום באופן משמעותי.
ש 5: באיזה כיתה עלי לבחור?התאם את הציון לדרישות החוזק, הטמפרטורה, הקורוזיה והייצור של היישום.
ש 6: מה מדווח בתעודה?חוזק מתיחה, חוזק תנובה והתארכות, יחד עם ההרכב והדרגה.
