Clasificación y propiedades de la aleación de titanio

Aleaciones de titanio son aleaciones que contienen una mezcla de titanio y otros elementos químicos. Esta aleación tiene una resistencia y resistencia a la tracción muy alta (incluso a temperaturas extremas). Son livianos, tienen una resistencia de corrosión extraordinaria y la capacidad de resistir temperaturas extremas. Las materias primas y el procesamiento limitan su uso en aplicaciones militares, aviones, naves espaciales, bicicletas, equipos médicos, joyas, componentes de alto estrés, como bielas en automóviles deportivos caros y algunos equipos deportivos avanzados y uso de electrónica de consumo.Aunque el titanio "comercialmente puro " tiene propiedades mecánicas aceptables y se ha utilizado en implantes ortopédicos y dentales, para la mayoría de las aplicaciones, el titanio está aleado con pequeñas cantidades de aluminio y vanadio, típicamente 6% y 4% en peso, respectivamente. Esta mezcla tiene Una solubilidad sólida que varía significativamente con la temperatura, lo que hace que sea capaz de fortalecer la precipitación. Este proceso de tratamiento térmico se lleva a cabo después de que la aleación se haya trabajado en su forma final, pero antes de que esté en servicio, lo que facilita la fabricación de productos de alta resistencia. .

Descripciones de productos:

• Nombre del producto: Hoja de aleación de titanio GR5 ASTM B265

• Grosor: 0.3-100 mm

• Ancho: 20-1250 mm

• Longitud: menos de 6000 mm

• Forma: rectángulo, cuadrado, círculo, diamante, personalizado

• Técnica: enrollado en frío, enrollado caliente y enrollado en frío

• Grado: GR1 GR2 GR3 GR4 GR5 GR7 GR9 GR12 GR23 TI6AL4V-ELI

• Estándar: ASTM B265, ASME SB265, AMS4911, ASTM F136, ASTM F67

• Ventaja: resistencia a la corrosión

• Material: titanio puro o de aleación

• Superficie: brillante, pulido, encurtido, limpieza de ácidos, arena de arena

• Densidad: 4.51kg/cm3

Categorías

• Las aleaciones de titanio generalmente se dividen en cuatro categorías:

• Las aleaciones alfa que contienen solo elementos de aleación neutra (como estaño) y/o estabilizadores alfa (como aluminio o oxígeno). Estos no son tratables térmicamente. Los ejemplos incluyen: TI-5Al-2SN-Eli, TI-8Al-1MO-1V.

• Las aleaciones casi alfa contienen pequeñas cantidades de fase beta dúctil. Las aleaciones casi alfa están aleatorias con estabilizadores de fase beta 1-2% como molibdeno, silicio o vanadio además del estabilizador de fase alfa. Los ejemplos incluyen: TI-6Al-2SN-4ZR-2MO, TI-5Al-5SN-2ZR-2MO, IMI 685, TI 1100.

• Las aleaciones alfa y beta, que son metaestables, generalmente contienen alguna combinación de estabilizadores alfa y beta, y pueden tratarse térmicamente. Los ejemplos incluyen: TI-6Al-4V, TI-6Al-4V-ELI, TI-6Al-6V-2SN, TI-6Al-7NB.

• Las aleaciones beta y cercanas a beta, que son metaestables y contienen suficientes estabilizadores beta (como el molibdeno, el silicio y el vanadio) para permitirles toreta la fase beta cuando se enfrían, y también pueden ser tratadas y envejecidas para aumentar la resistencia. TI-10V-2FE-3Al, TI-29NB-13TA-4.6ZR, TI-13V-11CR-3Al, TI-8MO-8V-2FE-3Al, Beta C, TI-15-3.

Beta-titanio

Las aleaciones de beta titanio exhiben la forma alotrópica BCC de titanio, conocida como beta. Los elementos utilizados en esta aleación son uno o más de los siguientes elementos, pero con cantidades variables de titanio. Estas son molibdeno, vanadio, niobio, tantalum, zirconio, manganeses, manganeses , hierro, cromo, cobalto, cobre de níquel.Las aleaciones de titanio tienen una excelente formabilidad y son fáciles de soldar.El titanio β ahora se usa principalmente en el campo de la ortodoncia, y se usó en ortodoncia en 1980. Este tipo de aleación ha reemplazado el acero inoxidable en algunos usos, que ha dominado la ortodoncia desde 1960. Tiene casi el doble de la relación resistencia/módulo de 18-8 acero inoxidable austenítico, mayor desviación elástica del resorte y una reducción de fuerza de 2.2 veces menor por unidad de desplazamiento que los electrodomésticos.Algunas aleaciones de β-titanio pueden transformarse en omega-titanio hexagonal duro y frágil a baja temperatura o bajo la influencia de la radiación ionizante.

Propiedades

En general, el titanio en fase β es la fase más dúctil, mientras que la fase α es más fuerte pero menos dúctil, debido al mayor número de planos deslizantes en la estructura BCC de la fase β en comparación con la fase α de HCP. El titanio de fase α-β tiene propiedades mecánicas en el medio.El dióxido de titanio se disuelve en metales a altas temperaturas y su formación es muy dinámico. Estos dos factores significan que todos, excepto el titanio más cuidadosamente purificado, contienen una cantidad significativa de oxígeno disuelto y, por lo tanto, pueden considerarse una aleación de Ti-O. Los precipitados de óxido proporcionan cierta fuerza (como arriba) pero no responda bien al tratamiento térmico y puede reducir la resistencia de la aleación.Muchas aleaciones también contienen titanio como un pequeño aditivo, pero dado que las aleaciones generalmente se clasifican de acuerdo con los elementos que componen la mayor parte del material, generalmente no se consideran "aleaciones de titanio ".El titanio solo es un metal claro fuerte. Es más fuerte que el acero suave ordinario, pero pesa un 45% menos. También es dos veces más fuerte que las aleaciones de aluminio más débiles, pero solo un 60% más pesado. El titanio tiene una excelente resistencia a la corrosión al agua de mar, por lo que se usa ejes de hélice, aparejo y otras partes de los barcos expuestos al agua de mar. Titanio y sus aleaciones se usan en aviones, misiles y cohetes donde la resistencia, el peso ligero y la resistencia a la temperatura alta son importantes. Además, porque el titanio no reacciona en el cuerpo humano, el titanio y sus aleaciones se pueden usar en articulaciones artificiales, tornillos, placas para fracturas y otros implantes biológicos.

Grados de titanio

El estándar internacional ASTM para tubos sin problemas para las aleaciones de titanio y titanio cita las siguientes aleaciones y requiere los siguientes tratamientos:"Las aleaciones se pueden suministrar de la siguiente manera: Grados 5, 23, 24, 25, 29, 35, o 36 recocidos o envejecidos; Grados 9, 18, 28 o 38 Trabajado en frío y estrés aliviado o recocido; Grados 9, 18, 18, 18, 23, 28 o 29 condición de beta transformada; y grados 19, 20 o 21 tratados con solución o tratados con solución y envejecidos "."Nota 1: la clase H los materiales son idénticos a los grados numéricos correspondientes (es decir, clase 2H = clase 2), excepto por un UTS mínimo garantizado más alto, y siempre se puede demostrar que cumple con los requisitos de sus calificaciones numéricas correspondientes. Class 2H , 7h, 16h y 26h se utilizan principalmente en los vasos a presión. ""La clase H se agregó a solicitud de asociaciones de usuarios basadas en un estudio de más de 5,200 informes de prueba de clase 2, 7, 16 y 26, de los cuales más del 99% cumplió con un UTS mínimo de 58 ksi. "

Grado 1

Es la aleación de titanio más dúctil y más suave. Es una buena solución para formación en frío y entornos corrosivos. ASTM/ASME SB-265 proporciona estándares para la lámina y placa comercialmente pura.

2do. grado

Titanio puro, oxígeno estándar.

Nivel de 2H.

Titanio sin aliento (grado 2, Mínimo UTS 58 KSI).

Tercer grado

Titanio sin alear, oxígeno medio.

Los grados 1-4 son sin alquiler y se consideran comercialmente puros o "CP ". Por lo general, la tensión y las fuerzas de rendimiento de estos grados "puros " aumentan con el grado. La diferencia en sus propiedades físicas se debe principalmente a la cantidad de elementos intersticiales. Se utilizan en aplicaciones resistentes a la corrosión donde el costo, la facilidad de fabricación y la fabricación y la fabricación La soldadura es importante.

Grado 5 También se conoce como Ti6al4v, Ti-6Al-4V o Ti 6-4.No debe confundirse con TI-6Al-4V-ELI (Grado 23), que es la aleación más utilizada. La composición química es 6% de aluminio, 4% de vanadio, 0.25% (máximo) de hierro, 0.2% (máximo) oxígeno , y el balance de titanio. es mucho más fuerte que el titanio comercialmente puro (grados 1-4), mientras que tiene la misma rigidez y propiedades térmicas (excluyendo la conductividad térmica, el grado 5 TI es aproximadamente 60% más bajo que CP Ti). Ventajas, es tratable térmicamente. Este grado es una excelente combinación de resistencia, resistencia a la corrosión, soldabilidad y capacidad de fabricación.