Mnie tytan zawsze kojarzy się z Wokulskim, bohaterem "Lalki" Prusa Bolesława. Wiem, że to on pierwszy oglądał próbkę tytanu. Prus musiał sprawę nieco podkolorować i dlatego napisał, że metal ten był lżejszy od powietrza, ale wiecie, jaki jest show biznes...

Zatem już w rozbiorowej Polsce mieliśmy w rękach tytan, zanim Sowieci i amerykańscy imperialiści położyli na tym łapę! Powinna się tym zająć jakaś komisja śledcza. Zwłaszcza że zbyt rzadko występuje w rowerowych ramach. Na świecie jest tylko kilka ośrodków zajmujących się "wytwórczością" z tytanu. Głównie produkuje się z niego części do samolotów i rakiet. A nie wszystkie z nich mają polecieć na księżyc. Dopiero koniec Zimnej Wojny sprawił, że tytanowe sprzęty, jako efekt uboczny ograniczenia zbrojeń zaczęły docierać do rowerzystów. Dlatego wszyscy producenci tytanowych szpejów mają militarną przeszłość.

Rys historyczny pierwiastka
Tytan jest czwartym pod względem popularności występowanie pierwiastkiem metalicznym na ziemi. Więcej jest tylko aluminium, magnezu i żelaza. Jako pierwiastek odkryto go równocześnie w Kornwalii i Austrii. W 1763 r. anglikański kleryk William Gregor odkrył menachanit. Wydobył go z czarnych piachów Kornwalii. W kilka lat później całkiem niezależnie od odkrycia Gregora z minerału zwanego rutylem M.H. Klaproth uzyskał tą samą substancję. Innym źródłem tytanu jest ilmenit powszechny w górach Uralu. Jednym słowem tytan nie jest ani niespotykany, ani magiczny. Jest z nim jednak jeden problem. Przez wiele lat biedzono się z wydobyciem z tych rud czegoś ciekawszego i bardziej intrygującego niż tylko burordzawy proszek. Dopiero w 1910 r. dr William Kroll z Luksemburga wpadł na pomysł oddzielania tytanu od domieszek i uzyskał tytan o dużej czystości. Był sprytny i cały proces opatentował. W czasie II wojny światowej Amerykanie, prawem zwycięzców przejęli ten patent i rozpoczęli eksperymenty z „nowym” metalem. W końcu 1949 r. National Lead Company rozpoczęła eksperymentalną produkcję metalu o „zabójczej” wydajności: 50 kilo dziennie. Ilość ta wydaje się śmieszna nawet biorąc pod uwagę nieco niższy ciężar właściwy i gęstość tego pierwiastka niż stal. A propos!

Właściwości magicznego metalu
Tytan jest czwartym pod względem popularności występowanie pierwiastkiem metalicznym na ziemi. Więcej jest tylko aluminium, magnezu i żelaza (...)

Rzadko kto z nas miał okazję dosiąść roweru na tytanowej ramie. Nie ma co rozwodzić się o własnościach tytanu bez porównania go do stopów stali czy aluminium stosowanych w branży rowerowej.

Gęstość tytanu jest większa od aluminium o ponad połowę. I wynik ten nie może zachwycić miłośników aluminium, gdyby nie to, że stanowi zaledwie 56% gęstości stali! Jednym słowem tytan zajmuje dopiero i aż drugie miejsce jeśli chodzi o ciężar określonej wielkości kawałka metalu.

Kolejną cechą, jaką trzeba porównać, jest sztywność wyrażana modułem Younga [E]. Tytan stosowany przez większość rowerowych producentów charakteryzuje się E na poziomie 105-120 GPa, czyli około połowę tego co stal. Wynika z tego, że stal i tytan są mniej więcej porównywalne, jeśli chodzi o stosunek sztywności do masy. Tytan jest prawie dwukrotnie lżejszy lecz bardziej wiotki, stal jest cięższa lecz niemal dwa razy sztywniejsza. Aluminium wypada zdecydowanie gorzej, jest wprawdzie najlżejsze (60 proc. ciężaru tytanu i zaledwie 34 proc. ciężaru stali), ale też najmniej sztywne, prawie dwukrotnie w porównaniu do tytanu i trzykrotnie w stosunku do stali.
Wydłużanie określa, jak bardzo coś się rozciągnie zanim się urwie. Popularnie rzecz ujmując mówimy o "kruchości". Próbki testowe z "rowerowego" tytanu mogą osiągnąć wydłużenie rzędu 15-20 proc. Dla stali (zależnie od rodzaju) wartość wydłużenia waha się 15-30 proc. Ale co mają powiedzieć ci, co jeżdżą na aluminiowych ramach? Czym mocniejszy stop aluminium tym lżejsze ramy, ale i mniejszy stosunek wydłużenia. Zazwyczaj wydłużenie aluminium wynosi 15%, ale wśród najlżejszych ram wynik ten jest tylko jednocyfrowy. A jak powiedzieliśmy, im mniejsze wydłużenie, tym bardziej krucha rama...

Wytrzymałość na rozciąganie tytanu wynosi przeważnie 700-900 MPa przewyższając najlepsze stopy stali (450-550 MPa). W połączeniu z tym, co napisaliśmy powyżej - to znaczy porównywalnym wydłużeniem i o połowę mniejszą masą oraz tym, o czym nie wspominaliśmy dotychczas, czyli zdecydowanie najwyższej z pośród opisywanych materiałów wytrzymałością zmęczeniową czyni z tytanu materiał marzeń. Na dokładkę można jeszcze wspomnieć o całkowitej odporności na korozję.

Polski wątek
Jest zaledwie kilka marek szczycących się tytanowymi ramami. Producentów jest jeszcze mniej. Tytan to materiał dla najlepszych. Nie wszyscy potrafią sobie z nim poradzić. Liczba tych, którzy mogą sobie na niego pozwolić jest tylko nieznacznie większa. A w Europie tytanowe ramy powstają między innymi pod Szczecinem. Zatkało? Rychtarski, mówi wam to coś? Jeśli nie, to powinno.

Lech Rychtarski jest postacią niemalże legendarną. Znawcy słyszeli, że robi ramy, wiedzą, że jest pionierem ręcznej produkcji ram i... na tym realna wiedza kończy się.

Postanowiliśmy wyjaśnić, jak to się stało, że w Polsce powstają niezwykle zaawansowane technologicznie ramy, o które zabiegają zamożni Duńczycy Belgowie, Holendrzy, Niemcy...

Dodano: 2010-08-06

Autor: Tekst i zdjęcia: Miłosz Kędracki

Tagi: tytanowe

Reklama


Aktualny numer

Piszemy m.in.

    Piszemy m.in. o:
  • Czy CCC Team zaspokoi oczekiwania polskiego kibica?
  • Mistrzostwa Europy adventure racing w Polsce
  • Żywienie w kolarstwie górskim
  • Zaburzenie wzorca oddechowego i jego możliwe konsekwencje