1. Aká je rázová húževnatosť titánu 2. stupňa?
Všeobecný výkon:
Ako komerčne čistý titán má trieda 2 vysokú ťažnosť a húževnatosť. Nevykazuje ostrú ťažnú-k{3}}krehkú prechodovú teplotu ako mnohé ocele. Namiesto toho si zachováva značnú časť svojej húževnatosti aj pri veľmi nízkych teplotách.
Charpy V-hodnoty vrubového vplyvu (typické):
Pri izbovej teplote (RT) je nárazová energia Charpyho V-zárezu (CVN) zvyčajne v rozsahu 25 – 45 Joulov (18 – 33 stôp- lbf).
Pri kryogénnych teplotách (napr. -196 stupňov / -321 stupňov F, teplota kvapalného dusíka) si stále zachováva vysokú energiu nárazu, často nad 20 Joulov (15 ft-lbf), pričom vykazuje vynikajúcu húževnatosť pri nízkych teplotách.
Faktory ovplyvňujúce pevnosť:
Tepelné spracovanie:
V žíhanom stave (štandardný stav dodávky) má stupeň 2 najlepšiu kombináciu ťažnosti a húževnatosti. Opracovanie za studena môže zvýšiť pevnosť a tvrdosť, ale zníži rázovú húževnatosť a ťažnosť.
Mikroštruktúra:
Jemná, rovnomerná rovnoosová mikroštruktúra (typická pre žíhaný stupeň 2) podporuje vyššiu húževnatosť.
Hrúbka:
Hrubšie časti môžu vykazovať mierne nižšiu húževnatosť v dôsledku rozdielov v mikroštruktúre alebo zvyškových napätí, ale zníženie vo všeobecnosti nie je výrazné.
Výhoda aplikácií:
Vďaka vysokej húževnatosti pri nízkych teplotách je stupeň 2 vhodný pre kryogénne aplikácie, ako sú systémy na skvapalnený zemný plyn (LNG), kryogénne skladovanie a letecké komponenty pracujúce pri extrémnych teplotách, kde je kritická odolnosť voči náhlym nárazom a zlomeniu.
2. Môže byť titán 2. stupňa spevnený tepelným spracovaním?
Nie, titán 2. stupňa nemožno spevniť konvenčným tepelným spracovaním.
Stupeň 2 je nelegovaný (komerčne čistý) titán a nepodlieha alfa-beta fázovej transformácii ani precipitačným kaliacim reakciám, ktoré sú základom pre spevnenie tepelným spracovaním v zliatinách, ako je Ti-6Al-4V (trieda 5).
Hlavné dôvody:
Žiadne fázy vytvrdzovania: Pozostáva takmer výlučne z fázy alfa (kryštálová štruktúra HCP) pri všetkých teplotách až do bodu topenia. Neexistuje žiadna beta fáza na transformáciu alebo precipitáciu na zvýšenie sily.
Účinky tepelného spracovania:
Žíhanie: Používa sa iba na zmäkčenie materiálu, obnovenie ťažnosti a uvoľnenie zvyškových napätí po spracovaní za studena.
Ošetrenie roztokom / starnutie: Nemá vytvrdzujúci účinok.
Mechanizmus spevňovania: Jediný spôsob, ako zvýšiť pevnosť v stupni 2, je opracovanie za studena (spevnenie v ťahu).
Zhrnutie:
Titán triedy 2 je tepelne nespracovateľná zliatina. Jeho mechanické vlastnosti sú riadené predovšetkým chémiou (najmä obsah kyslíka) a spracovaním za studena, nie tepelným spracovaním.
