鈦布氏硬度與雜質含量的關係

2021-02-15 熔鑄新鈦

鈦的硬度與它的力學性能有密切關係，而硬度變化取決於鈦的等級和雜質含量。日本大阪鈦有限公司Vameji等人研究了鈦中O2、Fe、 N、C含量與布氏硬度的關係。其結果是：

HB = 411O2%+ 128Fe%+ 675N% + 380C% + 65.6

首先將不同含量的雜質元素O2、Fe、N、C,按不同重量百分比加入海綿鈦中，每個成分做兩個小錠。並經爐子兩次熔化，生產出小錠。每錠重約80g,製成扁平狀樣品，每一試塊上打三點壓痕，測量其布氏 硬度，然後分析雜質含量。

用回歸分析法，得到硬度和單個雜質的關係式如下：

氧與硬度的關係:HB = 411O2% + 66.06⑴

鐵與硬度的關係：HB = 128Fe% + 60.37 (2)

氮與硬度的關係:HB = 675N% + 61.71 (3)

碳與硬度的關係:HB = 38OC% + 63.91 (4)

平均這些常數，形成等式(5)

HB = 411O2%+128Fe% + 675N% + 380C% + 63 (5)

當四種雜質元素同時加入時，用同樣的上述方法製取小錠塊,，測得 硬度值和雜質含量。利用等式(5),計算雜質含量硬度值，實測值減去計算值，得到常數值［即實測HB-(411O2% + 128Fe% + 675N% + 380C%)］。這些數值均列入表1。表中數據指明，實測值比按公式 (5)的計算值大2.6HB,二者符合良好。另外，根據230批產品的實測值，用公式(5)計算的雜質含量硬度值，求得的常數值是65.7。這個值同四個雜質元素同時加入所得到的常數值完全一致。基於實驗和實 踐的考慮，公式(5)的常數值決定採用65.6為妥。這就是本文開頭寫出的結論。

表1

分析值wt%

HB

依測量值得到常數

O         

Fe

N

C

測量值 

計算值

差值

0.048   

0.021

0.009

0.006

96      

94

2

64.8

0.062    

0.029

0.008

0.006

103      

100

3

65.6

0.072    

0.033

0.013

0.006

110      

103

2

65.2

0.083    

0.052

0.010

0.008

117      

114

3

66.1

0.105    

0.062

0.006

0.011

125     

122

3

65.4

0.118    

0.085

0.013

0.012

139      

136

3

66.5



X

2.7

65.6

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