ความแข็งของไทเทเนียมสปริง
อุตสาหกรรมไทเทเนียม : Jul. 22, 2026ไม่มีค่าความแข็งเดียวสําหรับรัดไทเทเนียมอัลลอยด์ ช่วงความแข็งของไทเทเนียมบริสุทธิ์ในเชิงพาณิชย์ (CP) และ Ti-6Al-4V แตกต่างกันอย่างมีนัยสําคัญ และแม้จะอยู่ในเกรดเดียวกัน แต่การอ่านค่าก็แตกต่างกันอย่างมากระหว่างสภาวะที่ผ่านการอบอ่อนและผ่านการบําบัดด้วยสารละลาย (เอสทีเอ)
บทความนี้กล่าวถึงความแข็งของโลหะฐานของสลักเกลียว น็อต สกรู และหมุดย้ําไทเทเนียม ไม่ใช่ความแข็งผิวของสารเคลือบ TiN/AlTiN (ซึ่งสามารถเข้าถึง 81–90 HRC) หรือคมตัดไทเทเนียม แนวคิดเหล่านี้มักสับสน แต่ไม่เกี่ยวข้องกับการเลือกสปริง
ส่วนต่อไปนี้ครอบคลุม: ค่าความแข็งทั่วไปตามเกรดตรรกะสําหรับการเลือกเครื่องชั่ง HRC / HRB / HV ตารางการแปลงใช้กับไทเทเนียมความสัมพันธ์ที่แท้จริงระหว่างความแข็งและความแข็งแรงความแข็งเกี่ยวข้องกับการกัดกร่อนและวิธีที่มาตรฐาน ASTM และ ISO จัดการกับความแข็งสําหรับตัวยึดไทเทเนียม
หากต้องการดูผลิตภัณฑ์โดยตรง โปรดไปที่ หน้ารัดโลหะผสมไทเทเนียมของเรา
ความแข็งสามารถบอกอะไรคุณได้บ้าง?
วิศวกรหลายคนถือว่าความแข็ง ความแข็งแรง และความต้านทานการสึกหรอใช้แทนกันได้ การชี้แจงว่าความแข็งบ่งชี้อะไรเป็นสิ่งสําคัญเพื่อหลีกเลี่ยงการมุ่งเน้นไปที่การเปรียบเทียบเชิงตัวเลขเพียงอย่างเดียวในระหว่างการเลือกและการตรวจสอบ
ความแข็งจะวัดความต้านทานของวัสดุต่อการเยื้องโดยพื้นฐาน สะท้อนให้เห็นถึงสภาพการอบชุบด้วยความร้อนและระดับการทํางานเย็นทําให้เหมาะสําหรับการตรวจสอบความสม่ําเสมอของแบทช์และการคัดกรองความผิดปกติซึ่งทําหน้าที่เป็นเครื่องมือประเมินเบื้องต้นอย่างรวดเร็วเมื่อได้รับการจัดส่งของรัด
อย่างไรก็ตาม ความแข็งไม่เท่ากับความต้านทานแรงดึง ความต้านทานผลผลิต หรือความต้านทานแรงเฉือน และไม่สามารถแทนที่การตรวจสอบเกลียวหรือมิติได้ การผ่านการทดสอบความแข็งไม่ได้รับประกันการปฏิบัติตามข้อกําหนดด้านประสิทธิภาพของสปริงโดยรวม
ควรสังเกตล่วงหน้าว่าในมาตรฐานสปริงหลัก เช่น ASTM F468/F467 ผลลัพธ์ความแข็งของโลหะผสมไททาเนียมมักจะเป็น "สําหรับการอ้างอิงเท่านั้น" - การทดสอบแรงดึงยังคงเป็นเกณฑ์การยอมรับ
| ความแข็งสามารถบ่งบอกได้ | ความแข็งไม่สามารถยืนยันได้ |
| สภาพการรักษาความร้อน | ความสามารถในการรับแรงดึงสูงสุด |
| ความสม่ําเสมอของการรักษาความร้อนแบบแบทช์ | ชีวิตที่เหนื่อยล้า |
| รูปแบบการทํางานเย็น | ความแม่นยําของเกลียวพอดี |
| รูปแบบที่แปลเป็นภาษาท้องถิ่นหรือพื้นผิว | ความเหมาะสมกับเงื่อนไขการให้บริการเฉพาะ |
ความแข็งทั่วไปตามเกรดและสภาพ
นี่คือข้อมูลหลักที่วิศวกรส่วนใหญ่แสวงหา ค่าด้านล่างใช้สําหรับการอ้างอิงการเลือกเบื้องต้นเท่านั้น ไม่ใช่ขีดจํากัดการยอมรับขั้นสุดท้าย พึ่งพาภาพวาด ข้อมูลจําเพาะของผลิตภัณฑ์ และ MTC (ใบรับรองการทดสอบโรงสี) สําหรับการตรวจสอบเสมอ
CP เกรด 1 (UNS ฿1,0000): ~70–80 ชม. เกรดที่นุ่มที่สุดให้ความต้านทานการกัดกร่อนและการขึ้นรูปที่ดีที่สุด
CP เกรด 2 (UNS R50400 / EN 3.7035): ~80 ชม. (~140–200 HV) ·ความแข็งแรงปานกลางที่สมดุลพร้อมความต้านทานการกัดกร่อนที่เหนือกว่าซึ่งมักใช้ในสภาพแวดล้อมทางเคมีและทางทะเล
เกรด 9 (Ti-3Al-2.5V / UNS ฿1,0000): สภาพอบอ่อน ~24–30 ชม. ความแข็งแรงปานกลางมักใช้ในท่อและรัด
เกรด 5 (Ti-6Al-4V / UNS ฿1,0000 / EN 3.7165): อบอ่อน ~30–34 ชม. (~300–340 HV); ผ่านการบําบัดด้วยสารละลายและอายุ (เอสทีเอ) ~35–39 ชม.ค. (~350–380 HV) เกรดสปริงไทเทเนียมที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด
เกรด 23 (Ti-6Al-4V ELI / UNS ฿1,0000): ช่วงความแข็งคล้ายกับเกรด 5 แต่มีปริมาณออกซิเจนต่ํากว่าและความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ดีกว่า
| เกรด | สหประชาชาติ / EN | สภาพการรักษาความร้อน | ความแข็งทั่วไป | หมายเหตุการจัดซื้อจัดจ้าง |
| CP เกรด 1 | ฿1,0000 | อบอ่อน | ~70–80 ชม. | นุ่มที่สุด; ความต้านทานการกัดกร่อน/การขึ้นรูปที่ดีที่สุด |
| CP เกรด 2 | ฿1,50400 / 3.7035 | อบอ่อน | ~80 ชม. (~140–200 HV) | เงื่อนไขสถานะอย่างชัดเจน |
| เกรด 9 | ฿1,0000 | อบอ่อน | ~24–30 ชม. | ความแข็งแรงปานกลาง ใช้ในท่อและรัด |
| เกรด 5 | 1,56400 / 3.7165 | อบอ่อน | ~30–34 ชม. (~300–340 HV) | อย่าผสมกับข้อมูล เอสทีเอ |
| เกรด 5 | ฿1,0000 | เอสทีเอ | ~35–39 ชม.ค. (~350–380 HV) | เส้นทางการอบชุบด้วยความร้อนมีผลต่อค่า |
| เกรด 23 | ฿1,0000 | อบอ่อน | ~30–36 ชม. | ออกซิเจนต่ํา การใช้ทางการแพทย์/การแช่แข็ง |
ประเด็นสําคัญสามประการเกี่ยวกับตารางนี้:
ประการแรกค่านิยมทั่วไปสนับสนุนการอภิปรายการคัดเลือกในระยะเริ่มต้น ช่วงการยอมรับถูกกําหนดโดยภาพวาดและมาตรฐาน - สิ่งเหล่านี้ไม่เหมือนกัน
ประการที่สอง ความแข็งอาจแตกต่างกันอย่างมีนัยสําคัญสําหรับเกรดเดียวกันภายใต้สภาวะการอบชุบด้วยความร้อนที่แตกต่างกัน - ค่าความแข็ง เอสทีเอ สําหรับเกรด 5 จะต้องไม่สลับกัน
ประการที่สาม ข้อมูลความแข็งจากสต็อกแท่งดิบอาจไม่ตรงกับค่าที่วัดได้บนตัวยึดสําเร็จรูปทุกประการ
Chalco รวมความสามารถของโรงสีไทเทเนียมเข้ากับ CNC และการประมวลผลแบบหัวเย็นเพื่อจัดหาสลักเกลียว น็อต สกรู และหมุดย้ําในหลายเกรดและข้อกําหนด
ไทเทเนียม "อ่อนเกินไป" หรือไม่? ทําความเข้าใจความแข็งกับความแข็งแรง
นี่เป็นหนึ่งในคําถามที่พบบ่อยที่สุด และเป็นหนึ่งในความเข้าใจผิดที่สําคัญที่สุดที่ต้องชี้แจง
เรามารับทราบข้อเท็จจริงกันเถอะ: ตัวยึดไทเทเนียมนั้นนุ่มกว่าเหล็กกล้าอัลลอยด์ชุบแข็ง ซึ่งสามารถเกิน 50 HRC ในขณะที่เกรด 5 โดยทั่วไปมีเพียง 35-40 HRC เท่านั้น
แต่ที่สําคัญความแข็งจะวัดความต้านทานต่อการเยื้องซึ่งไม่เทียบเท่ากับความต้านทานแรงดึงหรือความสามารถในการรับน้ําหนัก เกรด 5 มีความต้านทานแรงดึงประมาณ 900–1100 MPa เทียบได้กับตัวยึดเหล็กที่ได้รับการจัดอันดับที่ระดับคุณสมบัติ 8.8–10.9
สําหรับ "ไทเทเนียมแตกง่ายหรือไม่" - การแตกหักขึ้นอยู่กับความเหนียวและความต้านทานแรงดึงไม่ใช่ความแข็ง เกรด 5 ผสมผสานความแข็งแรงสูงกับความเหนียวที่ดี ความแข็งที่ต่ํากว่าไม่ได้หมายความถึงความเปราะบาง
ความแตกต่างเชิงระบบอีกประการหนึ่งเป็นที่น่าสังเกต: ตัวยึดเหล็กเป็นไปตามคลาสคุณสมบัติเชิงกลที่ได้มาตรฐาน (เช่น 8.8, 10.9, 12.9 ตาม ISO 898-1) ซึ่งแต่ละตัวเชื่อมโยงกับช่วงความแข็งที่กําหนดไว้
ตัวยึดไทเทเนียมไม่ได้ใช้ระบบการจําแนกประเภทนี้ - ระบุตามเกรดภายใต้ ASTM F468 / F467 โดยที่ความแข็งคือ "สําหรับการอ้างอิงเท่านั้น" และการทดสอบแรงดึงจะควบคุมการยอมรับ สิ่งนี้อธิบายได้ว่าทําไมสลักเกลียวไทเทเนียมจึงไม่เคยถูกทําเครื่องหมายว่า "คลาส 10.9" เหมือนสลักเกลียวเหล็ก
ข้อได้เปรียบที่แท้จริงของไทเทเนียมอยู่ที่อัตราส่วนความแข็งแรงต่อความหนาแน่น: ด้วยความหนาแน่นประมาณ 60% ของเหล็กกล้า จึงช่วยลดน้ําหนักได้อย่างมากในระดับความแข็งแรงที่เทียบเท่ากัน
ดังนั้นตรรกะการเลือกจึงไม่ใช่ "ยากยิ่งดี" เลือกเกรด 5 สําหรับการใช้งานที่มีภาระสูงและเกรด CP เมื่อให้ความสําคัญกับความต้านทานการกัดกร่อน นอกจากนี้ยังเป็นความซื่อสัตย์ที่จะบอกว่าสําหรับความต้านทานการสึกหรอที่สูงการคงขอบหรือความเครียดในการสัมผัสสูงเหล็กชุบแข็งยังคงเหมาะสมกว่า สําหรับการเปรียบเทียบความแข็งแรงทั้งหมด โปรดดูที่หน้าความแข็งแรงของตัวยึดไทเทเนียมของเรา
HRC, HRB หรือ HV? วิธีการเลือกเครื่องชั่งที่เหมาะสม
ตัวยึดขนาดเล็กมักไม่มีพื้นผิวเรียบขนาดใหญ่เพียงพอสําหรับการทดสอบ Rockwell มาตรฐาน และการเลือกมาตราส่วนส่งผลโดยตรงต่อความน่าเชื่อถือของผลลัพธ์
การบังคับใช้ HRC: เหมาะสําหรับเกรดไทเทเนียมที่มีความแข็งสูงกว่า แต่ต้องการความหนาที่เพียงพอและพื้นผิวเรียบ พื้นที่เกลียวและพื้นผิวโค้งขนาดเล็กโดยทั่วไปไม่เหมาะสําหรับ HRC
การบังคับใช้ HRB: เหมาะสําหรับเกรด CP ที่อ่อนกว่าหรือไทเทเนียมอบอ่อน โดยตรงตามข้อกําหนดด้านความหนาและพื้นผิว
ข้อได้เปรียบของ HV: ความแข็งของวิคเกอร์ (HV) ช่วยให้เยื้องน้อยลงและการกําหนดเป้าหมายที่แม่นยําของหน้าตัดหรือพื้นที่เฉพาะที่ ทําให้ใช้งานได้จริงมากขึ้นสําหรับรัดขนาดเล็ก รายงานการทดสอบต้องระบุโหลด (เช่น HV5 หรือ HV10)
เมื่อต้องการความแข็งระดับไมโคร: ใช้ไมโครเยื้อง (ไมโครวิคเกอร์) สําหรับสกรูขนาดเล็ก ชิ้นส่วนที่มีผนังบาง การวิเคราะห์การไล่ระดับความแข็งทั่วทั้งหน้าตัด หรือการทดสอบที่แปลเป็นภาษาท้องถิ่นใกล้กับเกลียว/พื้นผิว
ASTM E384 ครอบคลุมการทดสอบดังกล่าว แต่โปรดทราบว่าการเยื้องที่เล็กกว่าต้องการความแม่นยําและความสามารถในการทําซ้ําที่สูงขึ้น
| สภาพสินค้า | วิธีที่แนะนํา | ข้อควรพิจารณาเบื้องต้น |
| หัวโบลท์ขนาดใหญ่ที่มีพื้นผิวเรียบ | ร็อคเวลล์ (หากเงื่อนไขเอื้ออํานวย) | ความหนาและสภาพพื้นผิว |
| สกรูขนาดเล็ก | วิคเกอร์ | ตําแหน่งเยื้อง |
| หน้าตัดโลหะวิทยา | ไมโครวิคเกอร์ | การเตรียมตัวอย่างและปริมาณการทดสอบ |
| พื้นผิวโค้ง | การแก้ไขวิธีการหรือการทดสอบหน้าตัด | ข้อผิดพลาดทางเรขาคณิต |
ไม่ถูกต้องที่จะสันนิษฐานว่า "HV แม่นยํากว่า HRC" วิธีการที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับขนาดชิ้นส่วน สภาพพื้นผิว ช่วงความแข็ง และวัตถุประสงค์ในการตรวจสอบ
ตารางการแปลงความแข็งของเหล็กกล้าสามารถใช้กับโลหะผสมไทเทเนียมได้หรือไม่?
นี่เป็นปัญหาที่มักถูกมองข้ามซึ่งอาจส่งผลต่อการตัดสินใจยอมรับอย่างมีนัยสําคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อรายงานการทดสอบใช้มาตราส่วนความแข็งที่แตกต่างกัน
การแปลงเป็นความสัมพันธ์เชิงประจักษ์ ไม่ใช่การคํานวณทางคณิตศาสตร์ งานวิจัยที่ตีพิมพ์ยืนยันว่า: ความแข็งขาดมิติทางกายภาพที่เป็นสากล ดังนั้นการแปลงทางคณิตศาสตร์ที่แน่นอนระหว่างเครื่องชั่งจึงเป็นไปไม่ได้ การแปลงอาศัยข้อมูลเชิงประจักษ์เฉพาะวัสดุ ซึ่งหมายความว่าแม้แต่สูตรที่ดูเหมือนแม่นยําก็มีข้อผิดพลาดโดยธรรมชาติ
ตารางการแปลงขึ้นอยู่กับโมดูลัสยืดหยุ่น การวิจัยยังแสดงให้เห็นว่า: ตารางการแปลงความแข็งทั่วไปได้รับการพัฒนาสําหรับเหล็กกล้า (โมดูลัสยืดหยุ่น ~210 GPa) และไม่สามารถใช้ได้กับวัสดุที่มีโมดูลิแตกต่างกันอย่างมีนัยสําคัญ โลหะผสมไททาเนียมมีโมดูลัสยืดหยุ่นเพียง ~104–116 GPa ซึ่งต่ํากว่าเหล็กอย่างมากดังนั้นการใช้ตารางการแปลงที่ใช้เหล็กกับไททาเนียมจึงทําให้เกิดข้อผิดพลาดที่มากขึ้น
โดยทั่วไปตารางการแปลงมาตรฐานจะแสดงเฉพาะคอลัมน์ "เหล็ก" และ "โลหะอ่อน" โดยไม่มีรายการเฉพาะสําหรับไทเทเนียม การใช้ค่าคอลัมน์เหล็กเป็นเกณฑ์การยอมรับสําหรับตัวยึดไทเทเนียมนั้นไม่เหมาะสม
การวัดแบบพกพาภาคสนามแตกต่างจากผลการตรวจทางห้องปฏิบัติการ การศึกษาที่ตีพิมพ์ยังระบุด้วยว่า: เครื่องทดสอบความแข็งภาคสนามแบบพกพา (เช่น เครื่องวัดความแข็ง Leeb) แสดงให้เห็นถึงความเบี่ยงเบนอย่างเป็นระบบจากเครื่องมือตั้งโต๊ะในห้องปฏิบัติการ ซึ่งได้รับอิทธิพลจากตําแหน่งการทดสอบและสภาพพื้นผิว
ซึ่งหมายความว่าค่าการทดสอบด่วนภาคสนามอาจแตกต่างจากค่าที่รายงานในห้องปฏิบัติการบน MTC การยอมรับควรขึ้นอยู่กับการทดสอบโดยตรงโดยใช้วิธีการที่กําหนด
หมายเหตุ อย่าใช้แผนภูมิการแปลงความแข็งของเหล็กเป็นพื้นฐานการยอมรับขั้นสุดท้ายสําหรับตัวยึดไททาเนียม
รายงานการทดสอบอย่างเป็นทางการควรให้ความสําคัญกับการรักษาผลการทดสอบเดิม เช่น 342 HV10 หากเอกสารการซื้ออนุญาตให้แปลงได้จะต้องระบุแหล่งที่มาของแผนภูมิการแปลงหมวดหมู่วัสดุที่เกี่ยวข้องและเงื่อนไขการอบชุบด้วยความร้อนอย่างชัดเจน
ASTM E140 เองมีแผนภูมิการแปลงแยกต่างหากตามประเภทวัสดุ (เหล็ก โลหะผสมนิกเกิล ทองแดง อลูมิเนียม ฯลฯ) ซึ่งแสดงให้เห็นอย่างแม่นยําว่าความสัมพันธ์ในการแปลงเป็นวัสดุเฉพาะวัสดุที่ต่างกันต้องใช้แผนภูมิที่แตกต่างกัน
| รายงานผล | สามารถแปลงได้หรือไม่? | ยอมรับสําหรับการยอมรับขั้นสุดท้ายหรือไม่? |
| แปลง HV เป็น HRC โดยใช้แผนภูมิการแปลงเหล็ก | สําหรับการอ้างอิงโดยประมาณเท่านั้น | No |
| การวัด HV โดยตรงภายใต้ภาระที่กําหนด | ไม่จําเป็นต้องแปลง | ใช่ หากข้อกําหนดกําหนด |
| การอ่านเครื่องมือแบบพกพาภาคสนาม | อาจเบี่ยงเบนไปจากค่าห้องปฏิบัติการ | แนะนําให้ตรวจสอบเครื่องมือแบบตั้งโต๊ะในห้องปฏิบัติการ |
เหตุใดเกรดเดียวกันจึงมีค่าความแข็งต่างกัน
นี่เป็นจุดที่พบบ่อยของความสับสนสําหรับบุคลากรด้านคุณภาพและการจัดซื้อ: เหตุใดค่าที่รายงานโดยซัพพลายเออร์ ใบรับรองวัตถุดิบ และผลการตรวจสอบที่เข้ามาจึงไม่ตรงกัน
การตรวจสอบสาเหตุที่เป็นไปได้อย่างเป็นระบบมักจะมีประโยชน์มากกว่าการสรุปความไม่เสถียรด้านคุณภาพของซัพพลายเออร์ในทันที"
เงื่อนไขการอบชุบด้วยความร้อนที่แตกต่างกัน: การหลอม การบรรเทาความเครียด และการบําบัดด้วยสารละลายและการเสื่อมสภาพ (เอสทีเอ) เป็นเงื่อนไขที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง และไม่สามารถใช้ค่าความแข็งเดียวกันได้ นี่เป็นสาเหตุที่พบบ่อยที่สุด
หัวเย็นและการรีดเกลียว: การขึ้นรูปเย็นและการรีดเกลียวสามารถเปลี่ยนแปลงสภาพวัสดุในท้องถิ่นได้เมื่อเทียบกับสต็อกแท่งเดิม ซึ่งอาจทําให้เกิดการชุบแข็งในบางพื้นที่
สถานที่ทดสอบที่แตกต่างกัน: การอ่านค่าอาจแตกต่างกันไประหว่างหัวโบลต์ ด้าม รากเกลียว และหน้าตัด การศึกษาที่ตีพิมพ์ได้บันทึกความแตกต่างของความแข็งระหว่างส่วนท้ายและส่วนกลางของสลักเกลียวเดียวกันดังนั้นภาพวาดควรระบุตําแหน่งทดสอบอย่างชัดเจน
ความแตกต่างของการเตรียมพื้นผิว: พื้นผิวขัดเงาและพื้นผิวอาจให้ค่าที่อ่านได้ต่างกัน การศึกษาแสดงให้เห็นว่าพื้นผิวที่ขัดเงามักจะให้ค่าที่สูงกว่าพื้นผิวดินเล็กน้อย
ความแตกต่างของเครื่องมือ: มีความเบี่ยงเบนอย่างเป็นระบบระหว่างเครื่องมือภาคสนามแบบพกพาและอุปกรณ์ตั้งโต๊ะในห้องปฏิบัติการ การสอบเทียบอุปกรณ์และบล็อกความแข็งมาตรฐานก็ส่งผลต่อผลลัพธ์เช่นกัน
ความแข็งและการเสียดสี
การกัดกร่อนเป็นปัญหาที่เกิดขึ้นบ่อยครั้งและเกิดขึ้นจริงในระหว่างการประกอบสปริงไททาเนียมซึ่งเกี่ยวข้องโดยตรงกับความแข็ง
แรงเสียดทานระหว่างเกลียวระหว่างการขันจะทําให้เกิดความร้อน ทําลายฟิล์มออกไซด์ตามธรรมชาติของไทเทเนียม โลหะที่สัมผัสผ่านการเชื่อมขนาดเล็กภายใต้แรงกดดัน ทําให้เกลียวยึด ฟิล์มออกไซด์ของไททาเนียมค่อนข้างอ่อนและเสียหายได้ง่ายภายใต้แรงเสียดทานสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการผสมพันธุ์ไทเทเนียมบนไทเทเนียม (Ti-on-Ti) ซึ่งมีความเสี่ยงสูงสุด
ความแข็งมีบทบาทที่นี่: การรักษาความแตกต่างอย่างน้อย 50 HB ระหว่างสลักเกลียวและน็อตจะช่วยลดแนวโน้มการเสียดสี การผสมพันธุ์ส่วนประกอบไททาเนียมที่มีความแข็งเท่ากันแสดงถึงสภาวะที่อันตรายที่สุด
มาตรการป้องกัน ได้แก่ การใช้สารหล่อลื่นฟิล์มแห้งหรือสารป้องกันการยึด การควบคุมแรงบิดในการขัน การรักษาเกลียวให้สะอาด และการเลือกวัสดุน็อตที่มีความแข็งแตกต่างจากไททาเนียม นี่เป็นปัญหาที่ควบคุมได้ตามกระบวนการ ไม่ใช่ข้อบกพร่องโดยธรรมชาติของวัสดุไทเทเนียม โปรโตคอลการป้องกันที่สมบูรณ์สามารถพบได้ในหน้าการป้องกันการกัดกร่อนของสปริงไทเทเนียม
ความแข็งในมาตรฐาน และข้อควรพิจารณาเกี่ยวกับพื้นผิวเทียบกับแกนกลาง
บุคลากรด้านการจัดซื้อและคุณภาพมักต้องการความชัดเจนในสองประเด็น: มาตรฐานกล่าวถึงความแข็งอย่างไร และความหมายเมื่อความแข็งของพื้นผิวและแกนแตกต่างกัน
ข้อมูลจําเพาะของผลิตภัณฑ์และมาตรฐานวิธีการทดสอบมีความแตกต่างกัน ASTM F468/F467 เป็นข้อมูลจําเพาะของผลิตภัณฑ์ที่กําหนดองค์ประกอบของวัสดุและข้อกําหนดคุณสมบัติทางกลสําเร็จรูป ASTM E18, E92, E384 และ ISO 6507-1, ISO 6508-1 เป็นมาตรฐานวิธีทดสอบที่ระบุวิธีการวัดความแข็ง การอ้างอิงมาตรฐานวิธีการทดสอบไม่ได้หมายความถึงการรับรองผลิตภัณฑ์
บทบัญญัติที่สําคัญของ ASTM F468/F467: สําหรับโลหะผสมไททาเนียม (และอลูมิเนียม) ผลการทดสอบความแข็งมีไว้เพื่อเป็นข้อมูลเท่านั้น" และการทดสอบแรงดึงเป็นเกณฑ์การยอมรับ เมื่อทําการทดสอบทั้งแรงดึงและความแข็งผลลัพธ์แรงดึงจะควบคุม เวอร์ชันปัจจุบันคือ ASTM F468-23 (2026) และ ASTM F467-24 (2026) ครอบคลุมเกรดไทเทเนียมแปดเกรด: เกรด 1, 2, 4, 5, 7, 19, 23 และ 32
ความแตกต่างระหว่างความแข็งของพื้นผิวและแกนไม่จําเป็นต้องบ่งบอกถึงปัญหาด้านคุณภาพ ในแนวปฏิบัติมาตรฐานสําหรับตัวยึดเหล็กความแตกต่างของความแข็งแบบพื้นผิวต่อแกนทําหน้าที่เป็นตัวบ่งชี้คุณภาพการอบชุบด้วยความร้อน (เช่นระดับการแยกคาร์บอน / คาร์บูไรเซชันของพื้นผิว) แต่ไม่ได้สะท้อนถึงคุณสมบัติทางกลโดยรวมโดยตรง ดังนั้นจึงไม่สามารถระบุความไม่สอดคล้องได้ตามความคลาดเคลื่อนของพื้นผิว/แกนเพียงอย่างเดียว
ปรากฏการณ์ที่สอดคล้องกันในโลหะผสมไททาเนียมคือเคสอัลฟา (ชั้นผิวชุบแข็งที่อุดมด้วยออกซิเจน): การปกป้องบรรยากาศที่ไม่เพียงพอในระหว่างการแปรรูปที่อุณหภูมิสูงหรือการอบชุบด้วยความร้อนทําให้ไททาเนียมก่อตัวเป็นเคสอัลฟ่าที่แข็งเปราะและอุดมด้วยออกซิเจนบนพื้นผิวซึ่งนําไปสู่ความแข็งผิวสูงผิดปกติซึ่งต้องถอดออกตามข้อกําหนดของกระบวนการ สิ่งนี้แตกต่างจากแนวคิดในการขจัดคาร์บอน/คาร์บูไรเซชันของเหล็ก และไม่ควรสับสนกับมัน
| มาตรฐาน | หมวดหมู่ | เนื้อหาควบคุม |
| ASTM F468-23(2026) / F467-24(2026) | คุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ | ความแข็งของไทเทเนียมสําหรับข้อมูลเท่านั้น การทดสอบแรงดึงเป็นเกณฑ์การยอมรับ |
| ASTM E18 / E92 / E384 | วิธีทดสอบ | ร็อคเวลล์ / วิคเกอร์· Knoop / ไมโครเยื้อง |
| ASTM E140 | การแปลงความแข็ง | จัดทําแผนภูมิการแปลงตามหมวดหมู่วัสดุ |
| มาตรฐาน ISO 6507-1 / 6508-1 | วิธีทดสอบ | วิคเกอร์ส / ร็อคเวลล์ |
Chalco สามารถจัดหาผลิตภัณฑ์ได้ตามต้องการเพื่อรองรับการปฏิบัติตามมาตรฐานข้างต้น (เมื่อระบุ)
เลือกได้อย่างรวดเร็วตามแอปพลิเคชัน
| สถานการณ์การใช้งาน | เกรดที่แนะนํา | ความแข็งเป้าหมาย | มาตรฐานอ้างอิง |
| รัดความแข็งแรงสูงทั่วไป | เกรด 5 | 30–40 ชม. | ASTM F468/F467 |
| ความต้านทานการกัดกร่อนของสารเคมี/ทางทะเล | CP เกรด 2 / เกรด 7 | ~80 ชม. | ASTM F468/F467 |
| ท่อ / ความแข็งแรงปานกลาง / จักรยาน | เกรด 9 | ~24–30 ชม. | ต่อภาพวาด |
| การบินและอวกาศความเหนื่อยล้าสูง | เกรด 5 + ช็อตพีนิ่ง | 35–40 ชม. | เอเอ็มเอส / F468 |
| อุปกรณ์ทางการแพทย์ | เกรด 23 | ~30–36 ชม. | ASTM F136 / F468 |
การเลือกขั้นสุดท้ายควรพิจารณาการใช้งานเฉพาะข้อกําหนดในการโหลดและข้อกําหนดการวาดภาพ
วิธีระบุความแข็งใน RFQ หรือภาพวาด และวิธีตรวจสอบรายงาน
สิ่งนี้ช่วยแปลความรู้ข้างต้นไปสู่การดําเนินการจัดซื้อจัดจ้างและการจัดการคุณภาพในทางปฏิบัติ
ข้อมูลเกี่ยวกับความแข็งที่จะรวมไว้ใน RFQ หรือภาพวาด:
- ประเภทสปริง (โบลท์/สกรู/สตั๊ด/น็อต)
- เกรดไทเทเนียม
- ข้อกําหนดของวัสดุ (เช่น ASTM F468)
- สภาพการอบชุบด้วยความร้อนของวัสดุ (อบอ่อน / เอสทีเอ ฯลฯ )
- ข้อกําหนดและขนาดของเกลียว
- ช่วงความแข็งและมาตราส่วนที่ต้องการ
- วิธีทดสอบ (ASTM หรือ ISO)
- โหลดทดสอบ (ต้องระบุความแข็งของวิคเกอร์ เช่น HV10)
- สถานที่สอบ
- แผนการสุ่มตัวอย่าง
- อนุญาตให้แปลงได้ (ใช่/ไม่ใช่)
- เอกสารที่จําเป็น (MTC / รายงานการทดสอบ / บันทึกการอบชุบด้วยความร้อน)
แต่ละรายการมีความสําคัญ: การระบุเกรดและเงื่อนไขจะกําหนดช่วงความแข็งที่คาดหวัง การกําหนดวิธีการทดสอบ โหลด และตําแหน่งจะหลีกเลี่ยงอคติในการแปลงและความแปรผันของตําแหน่งที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้ การชี้แจงข้อกําหนดด้านเอกสารช่วยให้สามารถตรวจสอบย้อนกลับของซัพพลายเออร์ได้
คําถามที่พบบ่อย
ความแข็งของไททาเนียมคืออะไร?
ไม่มีคําตอบเดียว เกรด CP อยู่ที่ประมาณ 80 HRB ในขณะที่เกรด 5 อยู่ระหว่าง 30-40 HRC ขึ้นอยู่กับเกรดและสภาพการอบชุบด้วยความร้อน
ความแข็งไททาเนียมใน HRC คืออะไร?
เกรด 5 ในสภาพอบอ่อนอยู่ที่ประมาณ 30–34 HRC; ในสภาพที่ผ่านการบําบัดด้วยสารละลายและอายุจะอยู่ที่ประมาณ 35–39 HRC โดยทั่วไปเกรด CP ที่นุ่มนวลกว่าจะแสดงเป็น HRB (~80 ชม.) และไม่เหมาะสําหรับมาตราส่วน HRC
สลักเกลียวไทเทเนียมแข็งแรงเท่าสลักเกลียวเหล็กหรือไม่?
เกรด 5 มีความต้านทานแรงดึงประมาณ 900–1100 MPa เทียบได้กับสลักเกลียวเหล็กคลาส 8.8–10.9 โดยมีน้ําหนักน้อยกว่าประมาณ 40% ความแข็งที่ต่ํากว่าไม่เท่ากับความแข็งแรงที่ต่ํากว่า
ไทเทเนียมมีแนวโน้มที่จะแตกหักหรือไม่?
ความแข็งต่ําไม่ได้หมายถึงความเปราะบาง การแตกหักขึ้นอยู่กับความเหนียวและความต้านทานแรงดึง เกรด 5 มีทั้งสองอย่างและไม่มีแนวโน้มที่จะแตกหักภายใต้ภาระปกติ
ความแข็งโดยทั่วไปของตัวยึดไทเทเนียมเกรด 5 คืออะไร?
ไม่มีค่าเดียวที่เป็นอิสระจากสภาพการอบชุบด้วยความร้อน: สภาพการอบอ่อนอยู่ที่ประมาณ 30–34 HRC; สภาพที่ผ่านการบําบัดและอายุประมาณ 35-39 HRC การยอมรับขั้นสุดท้ายเป็นไปตามภาพวาดและมาตรฐาน
ความแข็งไทเทเนียม HV สามารถแปลงเป็น HRC ได้หรือไม่?
การแปลงโดยประมาณเป็นไปได้ แต่ไม่ใช่การแปลงทางคณิตศาสตร์ที่แน่นอน แผนภูมิการแปลงเหล็กไม่สามารถใช้ได้กับไทเทเนียมเนื่องจากความแตกต่างของโมดูลัสยืดหยุ่น การยอมรับควรจัดลําดับความสําคัญของค่าการทดสอบโดยตรงที่ได้รับจากวิธีการที่ระบุ
ASTM F468/F467 กําหนดข้อกําหนดด้านความแข็งบังคับสําหรับตัวยึดไททาเนียมหรือไม่?
สําหรับโลหะผสมไททาเนียม ผลการทดสอบความแข็งมีไว้เพื่อเป็นข้อมูลเท่านั้น"; การทดสอบแรงดึงเป็นเกณฑ์การยอมรับ
มีดไทเทเนียมมีเครื่องหมาย 65 HRC-ตัวยึดไทเทเนียมสามารถทําได้หรือไม่?
ไม่ ค่าความแข็งสูงของมีดหมายถึงการเคลือบพื้นผิว เช่น TiN/AlTiN (ถึง 81–90 HRC) ไม่ใช่โลหะฐานไททาเนียม ความแข็งของโลหะฐานของตัวยึดไทเทเนียมอยู่ที่ประมาณ 30–40 ชม. (เกรด 5) ซึ่งเป็นแนวคิดที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง
ติดต่อ Chalco เพื่อตรวจสอบข้อมูลจําเพาะ
หากคุณกําลังเลือกตัวยึดไทเทเนียมสําหรับโครงการประกอบโปรดส่งภาพวาดข้อกําหนดเกรดเงื่อนไขการอบชุบด้วยความร้อนข้อกําหนดมิติช่วงความแข็งเป้าหมายและมาตรฐานที่บังคับใช้ เราจะให้คําแนะนําเกรดที่ตรงกันและ MTC
Chalco สามารถจัดหาสลักเกลียว น็อต สกรู และหมุดย้ําได้หลายเกรดตามข้อกําหนด


