La durezza del titanio dipende dalla qualità. Le qualità non legate si collocano sulla scala Rockwell B, da 70 HRB per il Grade 1 a 100 HRB per il Grade 4, mentre le leghe Grade 9, Grade 5 e Grade 23 passano alla scala Rockwell C, con il Grade 5 a un nominale di 33 HRC nella guida RMI Titanium Company Guida alle leghe di titanio. Sono valori tipici, non limiti: né ASTM B265 né ASTM B348 fissano un requisito di durezza, quindi un valore di durezza diventa un dato verificato solo quando l’ordine lo richiede.
Durezza del titanio per qualità
I valori nominali riportati di seguito provengono dalle schede tecniche per qualità di un’unica pubblicazione, la RMI Guida alle leghe di titanio (gennaio 2000), così che ogni riga poggi sulla stessa base. Dove una scheda tecnica Beiyu Titanium riporta un proprio valore tipico per la stessa qualità, questo è indicato nell’ultima colonna anziché unito agli altri, perché si tratta di valori tipici provenienti da due pubblicazioni e, per il Grade 2, su scale diverse.
| Grado | UNS | Durezza nominale RMI | Valore tipico della scheda tecnica Beiyu |
|---|---|---|---|
| Grade 1 | R50250 | 70 HRB | Non pubblicato |
| Grade 2 | R50400 | 82 HRB | Circa 150 HB, oppure da 160 a 200 HV |
| Grade 3 | R50550 | 90 HRB | Non pubblicato |
| Grade 4 | R50700 | 100 HRB | Non pubblicato |
| Grade 7 | R52400 | 82 HRB | Non pubblicato |
| Grade 12 | R53400 | 88 HRB | Non pubblicato |
| Grade 9 | R56320 | 25 HRC | Non pubblicato |
| Grade 23 | R56407 | 32 HRC | Non pubblicato |
| Grade 5 | R56400 | 33 HRC | da 30 a 36 HRC allo stato ricotto, circa 330 HV o 334 HB; circa da 35 a 39 HRC dopo trattamento di solubilizzazione e invecchiamento |
I numeri UNS sono riportati come riferimento incrociato; la stessa ASTM B348 identifica il materiale solo con il numero di qualità. Il Grade 23 è indicato come R56407, mentre R56401 è il numero che la ASTM F136 assegna alla forma per impianti della stessa lega. La riga del Grade 5 è quella in cui le due fonti si possono leggere l’una rispetto all’altra su una sola scala: il nominale di 33 HRC di RMI ricade entro l’intervallo da 30 a 36 HRC allo stato ricotto riportato sulla scheda tecnica Grade 5.
Durezza e limite di ossigeno nelle qualità non legate
Le quattro qualità non legate non sono quattro purezze di un unico metallo nel senso generico del termine. Si distinguono per i loro limiti di ossigeno, azoto e ferro, e i valori di durezza RMI crescono nello stesso ordine del limite di ossigeno.
| Grado | Ossigeno, max (% in peso) | Azoto, max (% in peso) | Ferro, max (% in peso) | Durezza nominale RMI |
|---|---|---|---|---|
| Grade 1 | 0.18 | 0.03 | 0.20 | 70 HRB |
| Grade 2 | 0.25 | 0.03 | 0.30 | 82 HRB |
| Grade 3 | 0.35 | 0.05 | 0.30 | 90 HRB |
| Grade 4 | 0.40 | 0.05 | 0.50 | 100 HRB |
Per l’acquirente la lettura pratica è che scegliere tra Grade 1 e Grade 4 significa anche scegliere tra la più tenera e la più dura della famiglia delle qualità non legate.
Leggere HRB, HRC, HB e HV affiancati
Un valore sulla scala Rockwell B e uno sulla scala Rockwell C, Brinell o Vickers non sono lo stesso numero espresso in unità diverse. Nella guida RMI le qualità non legate, il Grade 7 e il Grade 12 sono riportati su Rockwell B, mentre le leghe Grade 9, Grade 5 e Grade 23 su Rockwell C, ed è qui che la tabella sopra cambia scala. La conversione tra scale richiede una base di conversione concordata per il materiale; un limite su un disegno deve quindi indicare la scala su cui è scritto, e la prova deve essere eseguita su quella scala.
| Scala | Dove compare nelle fonti per qualità utilizzate qui |
|---|---|
| HRB (Rockwell B) | Qualità non legate e Grade 7 e Grade 12 nella guida RMI |
| HRC (Rockwell C) | Grade 5, Grade 9 e Grade 23 nella guida RMI; Grade 5 sulla scheda tecnica Beiyu |
| HB (Brinell) | Schede tecniche Beiyu per Grade 2 e Grade 5 |
| HV (Vickers) | Schede tecniche Beiyu per Grade 2 e Grade 5 |
La durezza Mohs, la scala di scalfittura usata per i minerali, non compare per nessuna qualità in nessuna delle due fonti.
Lo stato metallurgico cambia la durezza del titanio?
Sì, per le leghe trattabili termicamente. La scheda tecnica del Grade 5 indica da 30 a 36 HRC allo stato ricotto e circa da 35 a 39 HRC dopo solubilizzazione e invecchiamento, quindi la stessa lega può arrivare in due fasce di durezza diverse a seconda dello stato indicato nell’ordine. Il valore RMI del Grade 5 è un dato nominale senza un intervallo di stato. Per le qualità non legate lo stato di fornitura normale è il ricotto e i valori della tabella sono quelli da attendersi.
Inserire un limite di durezza in un ordine di titanio
Poiché ASTM B265 e B348 non prevedono una colonna per la durezza, un certificato emesso solo secondo quelle norme non è tenuto a riportare la durezza, e il materiale non può essere respinto sulla durezza in base ad esse. Il lato documentale di questo aspetto è illustrato in titanio e acciaio inossidabile a confronto. Quando il pezzo richiede effettivamente un limite di durezza, l’ordine deve riportarlo come requisito aggiuntivo.
| Voce dell'ordine | Cosa indicare |
|---|---|
| Grado e stato | Per esempio Grade 5 ricotto, oppure Grade 5 solubilizzato e invecchiato |
| Scala | La scala usata dal disegno (HRB, HRC, HB o HV), indicata esplicitamente |
| Limite | Minimo, massimo o intervallo su quella scala |
| Metodo di prova e rendicontazione | Il metodo di prova, e che il risultato sia riportato sul certificato |
Per la barra, la lista di controllo per la richiesta di offerta di barre di titanio indica le altre voci necessarie alla richiesta, e il materiale è fornito come Barra di titanio Grade 2 o Lamiera Ti-6Al-4V tra le altre forme.
Domande comuni
Qual è la qualità di titanio più dura? Nei valori RMI per le qualità sopra indicate, il Grade 5 a un nominale di 33 HRC, con il Grade 23 a 32 HRC; tra le qualità non legate, il Grade 4 a 100 HRB.
Il titanio è più duro dell’acciaio? Dipende dall’acciaio; il confronto, compreso il motivo per cui l’usura è una questione di superficie e non un valore di durezza di massa, si trova su titanio e acciaio inossidabile a confronto.
Qual è la durezza del titanio Grade 2? Un valore nominale di 82 HRB nella guida RMI; la scheda tecnica Grade 2 indica valori tipici intorno a 150 HB, oppure da 160 a 200 HV.
Il titanio è magnetico? La risposta, con i valori di permeabilità per qualità, si trova su il titanio è magnetico.
Il titanio è pesante? La densità per qualità e il peso per metro per dimensione di barra si trovano su il titanio è pesante.
La durezza compare sul certificato di fabbrica del titanio? ASTM B265 e B348 non lo richiedono, quindi compare solo quando l’ordine lo aggiunge, come nella sezione sull’ordine qui sopra.
Dettagli delle specifiche con fonti
I valori nominali di durezza provengono da RMI Titanium Company Guida alle leghe di titanio (gennaio 2000), che sulle proprie schede tecniche riporta un unico valore nominale per qualità: 70 HRB per il Grade 1, 82 HRB per il Grade 2, 90 HRB per il Grade 3, 100 HRB per il Grade 4, 82 HRB per il Grade 7, 88 HRB per il Grade 12, 25 HRC per il Grade 9, 32 HRC per il Grade 23 e 33 HRC per il Grade 5. I massimi di ossigeno, azoto e ferro nella tabella delle qualità non legate provengono dalle righe di composizione chimica della stessa guida per quelle qualità. I valori Beiyu sono i valori tipici riportati sulle schede tecniche Beiyu Titanium del Grade 2 e del Grade 5, e sono indicati accanto a quelli RMI anziché riconciliati con essi perché si tratta di valori tipici provenienti da due pubblicazioni e, per il Grade 2, su scale diverse. Nessuno di questi è un limite di specifica: ASTM B265 e ASTM B348 fissano requisiti chimici, meccanici e dimensionali e non contengono alcun requisito di durezza, quindi la durezza viene verificata solo quando l’ordine di acquisto la aggiunge.
Che cosa inserire nella richiesta
Indicare la qualità, lo stato e, se il disegno lo prevede, il limite di durezza con la relativa scala; con questi dati la prova di durezza viene quotata insieme al materiale anziché sollevata al collaudo. Beiyu Titanium fornisce titanio in Grade 1, 2, 5, 7, 9, 12 e 23 come barra, lamiera, foglio, tubo e pezzi forgiati secondo le norme ASTM e AMS, con un certificato di collaudo di fabbrica 3.1 secondo EN 10204 secondo l’ambito dell’ordine.