سختی یک شاخص اصلی برای اندازه گیری توانایی مواد در مقاومت در برابر تغییر شکل پلاستیک است و تأثیر مستقیمی در مقاومت سایش و عمر خدمات آلیاژ دارد. آلیاژ تیتانیوم ، به عنوان نوعی از مواد آلیاژ با کارایی بالا ، ویژگی های سختی آن با ریزساختار ، محتوای عنصر آلیاژی و فرآیند عملیات حرارتی ارتباط دارد.
در آزمون سختی ویکرز ، ارزش سختی آلیاژ تیتانیوم TA9 معمولاً بین 200 تا 260 ساعت است. سختی ویکرز آلیاژ تیتانیوم TA9 تحت درمان با درمان نشده در حدود 230 HV است. با این حال ، هنگامی که در حدود 500 درجه آنیل می شود ، سختی کمی به حدود 220 HV کاهش می یابد. این امر عمدتاً به این دلیل است که روند بازپرداخت به از بین بردن فشارهای داخلی در مواد کمک می کند ، در نتیجه چقرمگی آن را افزایش می دهد ، اما به همین ترتیب باعث کاهش سختی آن می شود.
در آزمایش سختی ویکرز ، آلیاژهای تیتانیوم TA9 به طور معمول مقادیر سختی بین 200 تا 260 HV دارند. آلیاژ تیتانیوم تحت درمان با TA9 TATED دارای سختی ویکرز در حدود 230 HV است. با این حال ، هنگامی که در حدود 500 درجه آنیل می شود ، سختی کمی به حدود 220 HV کاهش می یابد. این امر عمدتاً به این دلیل است که روند بازپرداخت به از بین بردن فشارهای داخلی در مواد کمک می کند ، در نتیجه چقرمگی آن را افزایش می دهد ، اما به همین ترتیب باعث کاهش سختی آن می شود.
علاوه بر فرآیند عملیات حرارتی ، کار سرماخوردگی نیز روشی مؤثر برای بهبود سختی آلیاژ تیتانیوم TA9 است. کار سرد آلیاژ تیتانیوم TA9 از طریق نورد سرد ، نقاشی سرد و سایر فرآیندهای دیگر می تواند سختی آن را بهبود بخشد. به طور کلی ، سختی آلیاژ تیتانیوم TA9 پس از سرماخوردگی می تواند در حدود 15 ٪ {4}}} افزایش یابد ، به طوری که سختی ویکرز به بیش از 280hv می رسد. به عنوان مثال ، سختی آلیاژ تیتانیوم TA9 پس از 50 ٪ درمان تغییر شکل نورد سرد می تواند به 285 ساعت ولت افزایش یابد ، اما انعطاف پذیری بر این اساس کاهش می یابد. بنابراین ، آلیاژ تیتانیوم TA9 با سرماخوردگی برای سناریوهایی که نیاز به سختی زیاد و انعطاف پذیری کم مانند اتصال دهنده ها و ایمپلنت های ارتوپدی دارند ، مناسب تر است.
به طور خلاصه ، خصوصیات سختی آلیاژ تیتانیوم TA9 تحت تأثیر عوامل مختلفی از جمله ریزساختار ، محتوای عنصر آلیاژ ، فرآیند عملیات حرارتی و روش کار سرد قرار دارد. در برنامه های عملی ، پارامترهای فرآیند مناسب برای تعادل در شاخص های عملکرد سختی ، چقرمگی و انعطاف پذیری باید با توجه به نیازهای خاص انتخاب شوند.
