Что лучше титан или нержавеющая сталь. Какой металл считается самым прочным

Сегодня часы выполняют роль незаменимого аксессуара каждого современного человека, с помощью которого можно выгодно подчеркнуть свой высокий статус, а также выделиться из серой массы. Поэтому весьма важно подходить к выбору наилучшего варианта. Особой популярностью характеризуются часы из титана и стали через отличные эксплуатационные характеристики.

Стальные часы

Часы из нержавеющей стали – наиболее распространенные. Массовое и сравнительно недорогое производство этого материала позволяет предлагать часы в широком ценовом диапазоне. Инертность стали защищает корпус и детали механизма часов от окисления и «старения». Сталь отличается повышенной вязкостью, которая дает устойчивость к внешним повреждениям: при ударе стальные часы не раскалываются и не трескаются. Формул стальных сплавов довольно много, лучшая в плане прочности сталь, используемая для изготовления корпуса часов, – низкоуглеродистая 316L.

Преимущества:

ударопрочность;
неприхотливость в эксплуатации;
соотношение качества и цены;
устойчивость к износу;
при появлении царапин возможность легко восстановить внешний вид при помощи полировки.

Недостатки:

большой вес.

Титановые часы

Титан в часовом производстве

Трудоемкость процесса добычи, переработки титановой руды. Дороговизна производства черновых заготовок – технология предполагает плавление титана при высоких температурах и литье в вакууме. Сложности механической обработки изделия, ввиду высокой прочности титана. Все это существенно сказывается на стоимости конечного изделия, и до конца 20-го века считалось не рентабельным использование титана в изготовлении часов.

Но как случалось не раз «ход делу» задали военные. В конце 80-хпрошлого века, для войск немецкого бундесвера, фирмой IWC были выпущены часы в титановом корпусе – Ocean Bund.

Данные модели и сейчас пользуются широким спросом у коллекционеров, особенно вариант «Водолаз – сапер» (нем. Minentaucher). Разрабатывались они для подводных минеров, поэтому наряду с требованиями по точности, противоударности, водозащите, предполагалось, что часы должны быть легкими,стойкими к морской воде, не восприимчивыми к воздествию магнитных полей. Этим требованиям идеально соответствовал титан. Стоит отметить, еще в 1978 благодаря марке IWC появились титановые часы Porsche Design Compass Watch созданные совместно с внуком знаменитого Порше – дизайнером Фердинандом Александром. С 1982 начали

выпускаться первые серийные титановые часы Ocean 2000 от IWC. Предназначались дайверам, имели водозащиту 2000 метров и так же разрабатывались совместно с Порше.

Впоследствии, титан уверенно закрепился как один из материалов для изготовления корпусов и браслетов часов, и стал использоваться многими производителями. В часпроме титан пользуется популярностью еще и потому, что абсолютно не вызывает аллергии.

Вследствие низкой теплопроводности (в 13 раз ниже теплопроводности аллюминия) титановые часы теплые и не вызывают у владельца дискомфорта даже в холодное время года. Из титановых сплавов сначала делали только некоторые детали часового механизма, позже – браслеты и корпус. Такие сплавы отличаются абсолютной инертностью, т.е. они не взаимодействуют с другими веществами, не ржавеют и не меняют цвет. Более того, титановые сплавы не реагируют на магнитное воздействие, что обеспечивает более точный ход, необходимый для профессиональных хронографов. Также титан считается самым безопасным металлом, сплавы с ним в отличие от нержавеющей стали не вызывают аллергических реакций.

Преимущества:

в сплавах титан в 5 раз прочнее стали;
выдерживает давление в 1000 Мпа;
малый вес;
100% устойчивость к коррозии;
на титане менее заметны царапины, хотя появляются они легче, чем на стали;
гипоаллергенность;
более точный ход.

Недостатки:

пластичность;
высокая стоимость;
опасность «срастания» крышки с корпусом из-за склонности к диффузии, то есть крышку необходимо периодически открывать;
сложный уход.

Титановые соединения и часы

Рассматривая титан в производстве часов, стоит упомянуть и о соединениях — карбид и нитрид титана.

Карбид титана используется в качестве напыления часов. Данное покрытие имеет благородный черный цвет и достаточно устойчиво к истиранию. Напыление нитридом по цвету схоже с золотом. Может использоваться самостоятельно, и в качестве промежуточного слоя между основой корпуса и наносимой на него позолотой. Это удешевляет производство, ввиду того, что подобное покрытие дешевле золота. При истирании же верхнего слоя, изъян на корпусе менее заметен. Если н.титана наносится на корпус из латуни (металл относительно мягкий) — это дополнительно делает покрытие более износостойким.

Сравнение материалов

Титановые часы являются незаменимым устройством для всех любителей активного образа жизни, так как их технические характеристики позволяют использовать их в самых неблагоприятных средах. Их основным качеством можно назвать исключительную прочность. Титановый сплав по своей структуре достаточно пластичен, что позволяет не бояться чрезмерных повреждений связанных с сильными ударами корпуса о твердую поверхность.

Титан в отличие от стали изначально обладает гипоаллергенными свойствами и не требует, каких либо мер по предотвращению соприкосновения поверхности часов с кожей.

Еще одно свойство титана – низкая теплопроводность. На практике это означает, что, нагревшись от руки со временем, наручные титановые часы будут сохранять комфортную для человека температуру. И это несмотря на любые перепады температуры на улице. Можно купить титановые часы и не беспокоиться за свои ощущения ни летом, ни зимой во время путешествий по самым экзотическим местам. Они не подведут.

Ну и, наконец, еще одно немаловажное свойство титановых часов – легкость. Титановые часы зачастую выглядят практически как стальные. Но при этом их вес отличается на порядок. При длительном использовании это может оказаться важным и очень удобным качеством.

Стоит ли переплачивать за титан? Плюсы титана – он легче стали, не обладает аллергическим действием и, действительно, на нем менее заметны царапины (за исключением полированных поверхностей). А решение принимать Вам! 😀

Граф

Сейчас ищу часы. Иногда встречаются модели с одинаковыми механизмами и дизайном, но одна – в стали, а другая – титановая. Последняя обычно процентов на 20 дороже. Я вот и думаю, стоит ли переплачивать за титан? Обычный титан легко царапается (легче чем обычная сталь). Поэтому для титана часто применяют всяческие хитрые покрытия, которые, однако, со временем могут вполне стереться. В целом, по ощущениям, когда я держу в руке часы из титана, то впечатление такое, что часы сделаны из пластмассы.

Аноним

глядя на свои стальные часы довольно сложно будет выдавить из себя, что сталь царапается меньше всего — в смысле это сложно назвать словом меньше… точнее сказать все остальное царапается еще больше.

И титановые и стальные часы, которые прошли через мои руки, царапались примерно одинаково, то для себя давно уже решил – никаких полированных до блеска поверхностей в часах на каждый день и для отдыха. только матовые. На самом деле «матовость» (по крайней мере, стандартная) царапается даже лучше, чем

«полированность». Кстати, на некоторых ножах делают покрытие stonewash, специально «царапая» их таким образом, что потом другие царапины не особо и заметны.

Мария

Примерно одну ценовую нишу со стальными часами занимают часы с корпусами из титана. Этот металл назван «крылатым», т. к. он активно применяется в авиации и ракетостроении благодаря малому весу и высокой прочности. Сам титан достаточно хрупок, и для изготовления часов используют сплавы титана, которые более пластичны. Титан, как и сталь, не требует покрытий, он гипоаллергенен, не вызывает кожных заболеваний. Часы из титана имеют два преимущества перед стальными: они очень легкие и как бы «теплые» на ощупь. Последнее ощущение возникает из-за того, что титан обладает низкой теплопроводностью. Большинство часов из титана имеют специфический матовый серый цвет, но некоторые производители делают корпуса из полированного титана, и тогда получается интересное сочетание: часы внешне выглядят как стальные, но почти ничего не весят. Едва ли не единственный недостаток часов из титана в том, что на них легко появляются небольшие поверхностные царапины. Помимо малого веса и низкой теплопроводности титан обладает и еще одним интересным свойством: если сжать между собой два куска титана, то они могут «свариться». Поэтому часы с титановым корпусом и титановой задней крышкой необходимо иногда открывать, иначе крышка может «прирасти» к корпусу.

Выводы

Стальные часы

Особой популярностью и востребованностью пользуются стальные часы через доступную цену. Это можно объяснить низкой себестоимостью материала, а также оборудование для производства часов. Поэтому на рынке представлен широкий ассортимент различных вариантов стальных часов, что относятся к бюджетному варианту.

Среди преимуществ стальных часов можно выделить:

Устойчивость к механическому воздействию.
Простота и легкость при эксплуатации.
Низкая цена соответствует хорошему качеству часов.
Длительный эксплуатационный срок.
Способом полировки можно легко восстановить мелкие недостатки на металлическом корпусе.

Кроме преимуществ стальные часы также имеют недостатки, среди которых можно выделить:

Большой вес.
Бюджетный вариант часов, что не способен подчеркнуть высокий статус в обществе.

Титановые часы

Во многих промышленных сферах используют титан через свои отличные эксплуатационные характеристики. Сегодня также с этого прочного и надежного материала изготавливают мужские наручные часы.

Среди преимуществ титановых часов можно выделить:

В первую очередь стоит выделить обеспечения точного хода часов через уникальную способность титана реагировать на магнитное поле.
Кроме того, титан считается экологически чистым и безопасным для организма человека. Материал не вызывает аллергических реакций и других раздражений на коже.
Также стоит выделить невероятную прочность титана. Это позволяет создавать ударопрочные часы, что не боятся механического воздействия.
Кроме того, титан также выдерживает высокое давление и характеризуется малым весом по сравнению со сталью.
Также титан характеризуется отличной устойчивостью к негативному воздействию факторов внешней среды. Иными словами корпус таких часов не боится влаги. Высокая цена титановых часов и потребность в особом уходе является главным недостатком титановых часов.

Титан был открыт в конце XVIII века независимыми учеными из Англии и Германии. В периодической таблице элементов Д.И. Менделеева расположился в 4 группе с атомным номером 22. Довольно продолжительное время ученые не видели в титане никаких перспектив, поскольку он был очень хрупким. Но в 1925 году голландские ученые И. де Бур и А. Ван Аркель в лаборатории смогли получить чистый титан, который стал настоящим прорывом во всех отраслях.

Свойства титана

Чистый титан оказался невероятно технологическим. Он обладает пластичностью, малой плотностью, высокой удельной прочностью, коррозийной стойкостью, а также прочностью при воздействии на него высоких температур. Титан в два раза прочнее стали и в шесть раз прочнее . В сверхзвуковой авиации титан незаменим. Ведь на высоте 20 км развивает скорость, превышающую скорость звука в три раза. При этом температура корпуса самолета накаляется до 300оС. Такие условия выдерживают лишь титановые сплавы.

Титановая стружка пожароопасная, а титановая пыль вообще может взорваться. При взрыве температура вспышки может достигать 400оС.

Самый прочный на планете

Титан настолько легкий и прочный, что из его сплавов изготавливают корпуса самолетов и подводных лодок, бронежилеты и броню танков, а также применяют в ядерной технике. Еще одно замечательное свойство данного металла заключается в его пассивном воздействии на живые ткани. Только из делают остеопротезы. Из некоторых соединений титана изготавливают полудрагоценные камни и ювелирные украшения.

Химическая промышленность также не оставила титан без внимания. Во многих агрессивных средах металл не поддается коррозии. Диоксид титана используется для изготовления белой краски, при производстве пластика и бумаги, а также в качестве пищевой добавки Е171.

В шкале твердости металлов титан уступает лишь платиновым металлам и вольфраму.

Распространение и запасы

Титан довольно распространенный металл. В по этому показателю он занимает десятое место. В земной коре содержится порядка 0,57% титана. На данный момент ученым известно свыше ста минералов, в которых содержится металл. Его месторождения разбросаны практически по всему миру. Добычей титана занимаются в Китае, ЮАР, России, Украине, Индии и Японии.

Прогресс

Уже несколько лет ученые проводят исследования над новым металлом, который был назван «ликвид-металл». Данное изобретение метит на звание нового, самого прочного метала на планете. Но пока еще в твердом виде он не получен.

С детских лет мы знаем, что самый прочный металл - это сталь. Все железное у нас ассоциируется ней.

Железный человек, железная леди, стальной характер. Произнося эти фразы, мы подразумеваем невероятную прочность, силу, твердость.

Продолжительное время в производстве и вооружении основным материалом была сталь. Но сталь - не металл. Если точнее, то не совсем чистый металл. Это с углеродом, в котором присутствуют и другие металлические добавки. Применяя добавки, т.е. изменяют ее свойства. После этого она подвергается обработке. Сталеварение - это целая наука.

Самый прочный металл получается при введении в сталь соответствующих лигатур. Это может быть хром, который придает и жаростойкость, никель, делающий сталь твердой и эластичной и т.д.

По некоторым позициям сталь начал вытеснять алюминий. Время шло, росли скорости. Не выдерживал и алюминий. Пришлось обратиться к титану.

Да-да, ведь титан - самый прочный металл. Для придания стали высоких прочностных характеристик в нее начали добавлять титан.

Его открыли в XVIII веке. Из-за хрупкости его применить было невозможно. Со временем, получив чистый титан, инженеры и конструкторы заинтересовались его высокой удельной прочностью, малой плотностью, стойкостью к коррозии и высоким температурам. Его физическая крепость превосходит прочность железа в несколько раз.

Инженеры стали добавлять титан в сталь. Получился самый прочный металл, который нашел применение в среде сверхвысоких температур. На то время их не выдерживал ни один другой сплав.

Если представить самолет, который летит в три раза быстрее, чем можно представить, как разогревается обшивочный металл. Листовой металл обшивки самолета в таких условиях разогревается до +3000С.

Сегодня титан применяют неограниченно во всех сферах производства. Это медицина, авиастроение, производство кораблей.

Со всей очевидностью можно сказать, что в скором будущем титану придется подвинуться.

Учеными из США, в лабораториях Техасского университета в городе Остин, открыт самого тонкого и самого прочного материала на Земле. Назвали его - графен.

Вообразите себе пластину, толщина которой равна толщине одного атома. Но такая пластина прочнее алмаза и в сто раз лучше пропускает электрический ток, чем компьютерные чипы из кремния.

Графен - материал с поражающими свойствами. Он скоро покинет лаборатории и по праву займет свое место среди самых прочных материалов Вселенной.

Даже невозможно себе представить, что нескольких граммов графена будет достаточно, чтобы покрыть поле для игры в футбол. Вот это металл. Трубы из такого материала можно будет укладывать вручную без применения подъемно-транспортных механизмов.

Графен, как и алмаз - это чистейший углерод. Его гибкость поражает. Такой материал легко сгибается, прекрасно складывается и отлично сворачивается в рулон.

К нему уже начали присматриваться производители сенсорных экранов, солнечных батарей, сотовых телефонов, и, наконец, суперскоростных компьютерных чипов.

Изготовление доспехов начинается не с того момента, когда мастер начнет выгибать пластины или клепать кольца, а с выбора металла. Если быть точными - с его производства. Ни в старину, когда кузнецы только учились производить доспехи, так интересующие нас сегодня, ни теперь без стали не обойтись. На современном рынке распространено несколько вариантов, которые мы и рассмотрим.

Итак, допустим, у нас нет кричного железа, настоящего горна и возможности выплавить металл из руды самостоятельно. В такой ситуации находятся, скажем без преувеличения, все. И, хотя все решают эту проблему по-своему, выбор материалов у них не так уж велик.

Эти материалы довольно легко перечислить - чем мы и займемся. Сталь Ст3 - самое типичное и простое, из чего можно сделать свой комплекc. Она отличается от стали, которая была в распоряжении кузнецов в старину, хотя бы тем, что эта сталь - заводская, и ее состав, конечно, стандартен, где бы вы ни закупались. Это обычно листы толщиной около миллиметра. Если сталь толще, то доспехи будут слишком тяжелы, если тоньше - недостаточно прочны. Современная сталь прочнее средневековой, ее можно довольно легко выбивать, придавать любую форму, и в результате получаются хорошие доспехи - конечно, если материал окажется в руках опытного мастера. Эта сталь по качеству выше, чем была в распоряжении мастеров когда-то, но в целом она вполне подходит для создания доспехов. Она более прочная, по-другому обрабатывается, однако это самый близкий к аутентичному материал из легко доступных на рынке.

Средний вес комплекта доспехов из стали Ст3 составляет 20-25 килограммов, иногда может доходить до 30. Конечно, легко двигаться в них можно только при наличии навыка, но любой, кто тренировался более-менее регулярно, знает, как этот навык достигается. Кроме стали этой распространенной марки, существуют и другие варианты. Например, в Средневековье был совершенно неизвестен титан, однако современные реконструкторы доспехи из него делают, и довольно успешно. Разумеется, речь идет не о титане в чистом виде, а о сложном сплаве с титаном. Титановый сплав более углеродист, чем сталь, он прочнее и легче, не мнется от ударов и проще обрабатывается, поэтому доспехи из него можно изготовить быстрее. Прочность сплава такова, что из него можно делать пластины толщиной менее миллиметра - примерно 0,8. Меньшая толщина влечет за собой существенно меньший вес, который боец понесет на своих плечах, когда выйдет на ристалище. Так, «титановый» комплекc в среднем весит около 15 килограммов, а самый тяжелый - до 20, нижнего предела для обычного доспеха. Например, латные рукавицы за счет использования этого сплава теряют около 30 процентов своего обычного веса, корпусная защита одной и той же модели вместо 20 может весить 12 килограммов.

Наконец, зачастую доспехи создаются из нержавеющей стали - сплава, который не поддается коррозии. В целом характеристики такого доспеха будут такими же, как у доспехов из СТ3, однако владелец избавлен от необходимости постоянно чистить заржавевший от росы или дождя доспех. Таким образом, «нержавеющие» доспехи проще в уходе, но вот их историчность некоторыми ставится под сомнение из-за того, что настоящий аутентичный доспех просто обязан ржаветь. Современные правила не запрещают использование нержавеющих сталей при изготовлении комплектов защитного снаряжения, но правильность их использования с точки зрения исторической реконструкции средневековья остается спорным вопросом.

Титан или сталь?

Очень популярный вопрос, который мучает многих: «Какие клапана купить: стальные или титановые». В этой статье мы постараемся помочь вам определиться с выбором.

В чем же отличия титановых и стальных клапанов, и почему нет победителя в общем зачете?

Масса клапана .

Титановый клапан кроссового мотоцикла (14 грамм)

Первое отличие, которое бросается в глаза - это масса клапана. Титановый клапан при одинаковых размерах значительно легче свое стального брата. Пружина быстрее закроет клапан, масса которого меньше, по этому, чем меньше вес клапана, тем выше можно поднять планку максимальных оборотов с меньшим риском догнать клапан поршнем. При этом снижается нагрузка на ГРМ в целом, это дает некоторую прибавку к мощности за счет небольшого увеличения КПД. Например: практически на всех современных кроссовых мотоциклах и мотоциклах для кольцевых гонок используется титановые клапана.

Стальные клапана при том же размере имеют больший вес, поэтому с ними используются более жесткие пружины. При недостаточной жесткости пружин растет вероятность удара клапанов поршнем при работе двигателя на высоких оборотах. Жесткость пружин и больший вес клапанов создают повышенную нагрузку на ГРМ. Даже на маленьких двигателях кроссовых мотоциклов с объемом 125куб.см. со стальными клапанами используются достаточно жесткие, и даже двойные пружины.

Износостойкость.

Титановые сплавы сильно уступают стали, когда речь идет об износостойкости. Плохие антифрикционные свойства титана обусловлены налипанием титана на многие материалы и его взаимодействием с азотом и водородом при высоких температурах, из-за которых верхний слой становится хрупким и выкрашивается в процессе эксплуатации.

Разработанное в нашей мастерской многослойное защитное покрытие тарелки титанового клапана

Для улучшения антифрикционных свойств, повышения износостойкости и защиты от внешней среды титановые клапана покрывают защитными покрытиями различных типов. Толщина таких покрытий, в зависимости от типа, варьируется от нескольких тысячных до сотых миллиметра. Это делает невозможным притирку клапана к седлу с целью герметизации камеры сгорания, т.к. во время притирки неизбежно будет повреждено защитное покрытие, и клапан быстро «провалится» в седло. Поэтому при установке титановых клапанов предъявляются повышенные требования к форме, чистоте фасок на седлах и их соосности относительно направляющей втулки.

Износостойкость и антифрикционные свойства стали на порядок выше, чем у титана, но значительно ниже, чем у защитных покрытий, которыми покрыт титановый клапан. При этом износостойкость фаски стального клапана сохраняется по всей толщине тарелки, а фаска титанового клапана сохраняет свои свойства и параметры ровно до тех пор, пока держится защитное покрытие.

Теплопроводность, коэффициент расширения и тепловой зазор

Теплопроводность и стойкость к высоким температурам у титановых сплавов ниже, чем у жаропрочных сталей. Охлаждение тарелки клапана играет еще более важную роль при использовании титановых клапанов. Именно по этому с титановыми клапанами рекомендуется использовать бронзовые седла клапанов, которые лучше отводят тепло от горячей тарелки клапана.

Коэффициент расширения титана намного меньше чем у стали. При использовании титановых клапанов допускается меньший тепловой зазор между направляющей втулкой и клапаном, чем при использовании стальных клапанов. Это положительно сказывается на точности посадки клапана в седло, что увеличивает ресурс пары седло-клапан.

Стоимость клапана и ремонта

В среднем титановые клапана дороже стальных. Во первых, потому что титан гораздо дороже в производстве чем сталь. Во вторых при производстве титановых клапанов необходимы дополнительные этапы производства (нанесение покрытий). И наконец- маркетинг.

Хотя порой можно встретить стальные клапана стоимость которых соизмерима с титановыми. Чаще такая картина наблюдается с оригинальными запчастями, где основной процент от стоимости занимает маркетинг.

В случае повреждения фаски, восстановление стального клапана обойдется в 3-4 раза дешевле, чем титанового.

Ресурс

"Обрыв" титанового клапана Yamaha Phazer 500 и "обрыв" стального клапана KTM EXC 450

Из-за тонкого защитного покрытия титановые клапана действительно более капризны, чем стальные, особенно при небрежном отношении и неквалифицированном обслуживании. Но, по опыту, и стальные и титановые клапана при должном внимании и обслуживании служат одинаково долго.

За время работы нам приходилось видеть «убитые» клапана при небольших пробегах, как на стальных, так и на титановых комплектах.

Стальные клапана имеет смысл менять на титановые в случаях если:

Двигатель регулярно эксплуатируется на повышенных оборотах

Планируется модернизация двигателя с целью увеличения мощности

Производится регулярное качественное обслуживание техники

Происходит смена назначения техники (из эндуро в кросс, например)

Титановые клапана имеет смысл менять на стальные если:

Двигатель не эксплуатируется на повышенных оборотах

Сложности с обслуживанием (проведение самостоятельного обслуживания и ремонта)

Нет возможности обрабатывать седла (есть возможность притереть клапана)

Титановый аналог слишком дорогой

Всегда используйте только те пружины, которые предназначены для данного типа клапанов!

При использовании новых клапанов настоятельно рекомендуем обрабатывать седла (формировать фаски) на хорошем оборудовании. Это особенно важно при использовании титановых клапанов. Притирка титановых клапанов не допускается.