Kekuatan dan kekerasan prestasi titanium tulen secara komersial dan kesesuaiannya untuk aplikasi struktur lobak - beban
Titanium secara komersil (CP - Ti, biasanya diklasifikasikan ke dalam gred seperti Gred 1 hingga Gred 4 berdasarkan kandungan kekotoran dan tahap oksigen) mempamerkan kekuatan dan profil kekerasan yang berbeza yang bervariasi dengan grednya.
Dari segikekerasan, sebagai - cast atau annealed Cp - ti umumnya mempunyai kekerasan Brinell (Hb) dari 80 hingga 150. gred 1 (grad yang paling tinggi dan paling tinggi {5} 130-150, yang lebih rendah daripada keluli kekuatan - yang tinggi (contohnya, keluli aloi yang dipadamkan dan marah dengan Hb sering melebihi 300) atau aloi titanium (seperti Ti-6al-4V dengan Hb sekitar 300).
Untukkekuatan tegangan, Gred 1 Cp - Ti mempunyai kekuatan hasil kira -kira 170-240 MPa dan kekuatan tegangan muktamad 240-300 MPa; Gred 4 Cp - Ti, dengan kandungan oksigen yang lebih tinggi (elemen pengukuhan penyelesaian - pepejal), mencapai kekuatan hasil 480-550 MPa dan kekuatan tegangan muktamad 550-620 MPa. Walau bagaimanapun, walaupun gred titanium tulen komersial yang paling kuat tidak mempunyai keperluan mekanikal struktur beban berat -. Berat - Komponen beban (misalnya, girders jambatan, bingkai jentera berat, beban utama aeroangkasa - struktur galas) biasanya menuntut kekuatan hasil di atas 600 MPa dan rintangan keletihan yang sangat baik di bawah beban kitaran. CP - Kekuatan mutlak yang agak rendah Ti, ditambah dengan modulus elastik yang lebih rendah (kira -kira 110 GPa, kira -kira separuh daripada keluli), membawa kepada ubah bentuk elastik yang berlebihan di bawah beban berat, yang menjejaskan kestabilan struktur dan ketepatan dimensi. Oleh itu,Titanium murni secara komersil tidak dapat memenuhi tuntutan aplikasi struktur beban berat -; Sebaliknya, aloi titanium (misalnya, Ti - 6AL-4V dengan kekuatan hasil ke atas 860 MPa) atau keluli kekuatan tinggi lebih disukai untuk senario tersebut.
Keplastikan, ketangguhan titanium murni komersial dan kelakuan kelembutannya pada suhu rendah
Titanium murni secara komersil mempunyai sangat baikkeplastikan dan ketangguhandalam julat perkhidmatan suhu ambien -. Dalam keadaan annealed, gred 1 cp - Ti dapat mencapai pemanjangan pada rehat 20%-30%dan pengurangan kawasan 40%-60%, membolehkan lukisan yang mendalam, penempaan, dan proses pembentukan kompleks lain tanpa retak. Gred 4 Cp - Ti, walaupun kekuatannya yang lebih tinggi, masih mengekalkan pemanjangan yang dihormati sebanyak 10%-15%, mengimbangi kekuatan dan kebolehbabaikan. Dari segi ketahanan, CP - Ti mempunyai ketangguhan patah yang tinggi (kic) 50-80 MPa · m^(1/2) dalam keadaan anneal, yang jauh lebih tinggi daripada banyak aloi rapuh dan memastikan ketahanan terhadap fraktur rapuh secara tiba -tiba di bawah kesan atau beban dinamik.
Mengenai prestasi disuhu rendah, Titanium yang tulen secara komersil tidak mempamerkan kelebihan sejuk, kelebihan kritikal terhadap keluli karbon (yang cenderung menjadi rapuh di bawah mulur mereka - suhu peralihan rapuh, biasanya sekitar - 20 darjah ke - 40 darjah). CP - Ti mengekalkan kemuluran dan ketangguhan yang baik walaupun pada suhu yang sangat rendah (seperti suhu kriogenik - 253 darjah, berhampiran titik mendidih hidrogen cecair). Sebagai contoh, pada -196 darjah (suhu nitrogen cecair), gred 2 CP -TI masih mengekalkan pemanjangan lebih daripada 15% dan tidak menunjukkan penurunan ketara dalam ketangguhan kesan. Ini dikaitkan dengan struktur kristal heksagon yang hampir heksagon (HCP), yang mempunyai sistem slip yang lebih sedikit daripada logam padu yang berpusatkan badan (BCC) pada suhu bilik yang dipertingkatkan. Oleh itu,Titanium murni secara komersil tidak akan menjadi rapuh dalam persekitaran suhu - rendahdan digunakan secara meluas dalam kejuruteraan kriogenik, seperti peralatan penyimpanan dan pengangkutan gas asli (LNG) dan komponen kriogenik aeroangkasa.
