歡迎 ?lker ?zcan 先生，他將與 aBlogtoRead.com 合作發表幾篇文章，討論表殼和其他組件中使用的材料和工藝。Ozcan 是一名專業的材料工程師，擁有一家小型研發公司 他熱愛機械手表，也喜歡這些手表中使用的奇異材料。本系列文章的目的是為鐘表愛好者提供有關手表材料的許多方面的知識，以便每個人都可以對所購買的手表做出更明智的決定。現在談談 Ozcan 先生：
在第一篇文章中，我選擇從 Titanium 開始。鈦近來在高級手表中大受歡迎，也不是沒有原因的。對我來說，鈦是有史以來最好的整體工程金屬！然而，它是制作表殼的最佳材料嗎？讓我們來看看…廣告留言廣告信息結束
我們的工程師測量許多特性來評估材料。如果您不是材料工程師，那么屬性的類型可能比您聽說過的還要多。這些特性中最廣為人知的是：強度、硬度、韌性、輕便性和耐用性。
與所有工程金屬一樣，鈦合金有很多種。最廣為人知的是Ti-6Al-4V，也稱為5級。這是我們在本文中提到鈦時主要表示的合金。它用于要求非?？量痰膽?，例如飛機部件、導彈等。例如，2 級鈦被認為是商業純度，具有較差的性能，但仍然是一種非常好的材料。
鈦已經存在了兩個世紀，主要是在實驗室中。在上個世紀，開發了以工業量提取鈦的方法。直到最近，它還專門用作航空航天材料，并且正在慢慢滲透到許多市場，包括鐘表行業。對于許多應用來說，它的價格高得令人望而卻步，價格約為普通碳鋼的 50 倍。其價格仍遠低于貴金屬。
現在，強度和韌性是鈦的優勢所在。耐久性不是一個科學術語，我們可以將其視為材料在循環載荷下的壽命，如轉動的軸即疲勞壽命。鈦在這方面也很棒，但它在表殼中卻無關緊要，因為表殼在疲勞下永遠不會失效。但是，如果它用于機芯內部或用于表冠或按鈕，則可能很重要。強度表示材料在失效前可以承受多少載荷。鈦具有非常高的強度，約為 1000 MPa，為 5 級。是普通鋼的五倍。即使是純鈦也相當堅固，2 級約為 350 MPa。但是也有比鈦合金強度更高的合金鋼，比如我們上面提到的工具級鋼，或者一些特殊的航空航天鋼（例如300M），強度在2000 MPa左右。韌性表示材料在斷裂前可以吸收多大的沖擊力。鈦在這里真的很棒，在沖擊測試中吸收了大約 20 焦耳的大量能量。然而，對于奧氏體不銹鋼，也有更好的鋼合金，最高可達 150-200J（也有韌性非常差的鋼，如馬氏體鋼）。然而，超過一定程度的韌性對于手表相關應用并不重要。您不太可能將手表砸到表殼破裂的程度。在那之前，微妙的運動就會失敗。然而，對于奧氏體不銹鋼，也有更好的鋼合金，最高可達 150-200J（也有韌性非常差的鋼，如馬氏體鋼）。然而，超過一定程度的韌性對于手表相關應用并不重要。您不太可能將手表砸到表殼破裂的程度。在那之前，微妙的運動就會失敗。然而，對于奧氏體不銹鋼，也有更好的鋼合金，最高可達 150-200J（也有韌性非常差的鋼，如馬氏體鋼）。然而，超過一定程度的韌性對于手表相關應用并不重要。您不太可能將手表砸到表殼破裂的程度。在那之前，微妙的運動就會失敗。
如您所見，鋼非常好，但鈦實際上領先的地方在于輕（重量）。對于相同體積的密度為 4.5 g/cc 的鋼，它的重量大約是鋼的一半，而鋼的密度為 7.8。因此對于具有相同強度的表殼，鈦金屬表殼的重量是高強度鋼表殼的一半。實際上，高強度鋼幾乎從未用于手表（它們用于飛機部件和工業工具）。不銹鋼被廣泛使用，強度較低（除非是鍛造的，這在鐘表行業幾乎從未使用過）。因此，對于相同的強度，鈦金屬表殼的重量不到其一半。
鈦擅長的另一個領域是耐腐蝕性（例如，它的抗生銹性）。太好了，鈦幾乎不可能生銹。它不受除硝酸以外的所有酸的影響。硝酸是您日常生活中不會靠近的東西。它的耐腐蝕性與鉑金相似，就工程金屬而言，只有鋯能勝過鈦的耐腐蝕性。這種耐腐蝕性是鈦具有低過敏性的關鍵。由于其表面形成的氧化層，它非常惰性，不會與人體發生反應——因此成為許多醫療應用的首選材料。
在某些領域，鈦被鋼打敗了。例如剛度，它表示材料在負載下變形的程度。鋼具有更高的剛度，高得多。但我認為在表殼中它不是重要的屬性。也許吧，除了潛水表。
鈦的硬度低于某些鋼，因此它比大多數鋼更容易劃傷。然而，鈦比金、鉑和鋁硬得多。涂層也可以提高鈦的硬度，我們可能會在另一篇文章中介紹許多涂層。5 級鈦的洛氏 C (Rc) 硬度約為 35。鋼的硬度范圍從低值一直到硬化碳鋼的 55 Rc 到工具鋼的 65 Rc，甚至更高的用于刀具的特殊鋼（例如 D-2 工具鋼、S30V 刀具鋼）。黃金、鉑金和鋁非常柔軟，通常甚至不會顯示在同一個硬度標尺上（有很多硬度標尺）。
加工鈦很棘手。焊接、鍛造、鑄造和熱處理都非常困難。因此，這種技巧增加了鈦的高價。許多使鈦成為優質金屬的特性也使其難以制造。使用航空航天工業中開發的某些技術可以克服這些困難。這就是我們如今以實惠的價格買到漂亮的鈦金屬表殼的方式。然而，鑄造和焊接工藝仍然非常棘手，我們不太可能以非常實惠的價格看到鑄鈦表殼或焊接表殼。
鈦是一種很好的材料，它在戰斗機中的使用量仍在增加。例如，F-22 使用的鈦比任何西方飛機都多。作為一種材料，它最大的競爭對手是碳纖維增強聚合物 (CFRP)，我們將在另一篇文章中介紹它。
這篇文章是為了一般性地向人們介紹鈦作為表殼材料而寫的，并進行了明顯的簡化。對鈦的更廣泛討論將擴展這些主題中的每一個，并包括更多內容。盡管作為手表愛好者，您希望對這種流行的金屬有新的看法?？傊?，如果您購買鈦手表，尤其是鍍層良好的鈦手表，您會為自己的決定感到高興。
