Características y aplicaciones del titanio y aleaciones de titanio.

Características y aplicaciones del titanio y aleaciones de titanio.
El titanio puro tiene baja resistencia y alto punto de fusión, pero tiene alta resistencia específica, buena plasticidad y tenacidad a baja temperatura, buena resistencia a la corrosión y es fácil de procesar y moldear. El titanio puro tiene una excelente resistencia a la corrosión en la atmósfera y el agua de mar, y es estable en ácido sulfúrico, ácido clorhídrico, ácido nítrico y otros medios. A medida que disminuye la pureza del titanio, aumenta la resistencia y la plasticidad disminuye considerablemente.
Tiene una actividad química extremadamente alta y reacciona fuertemente con Cl, O, S, C, N, etc. (a altas temperaturas). En estado líquido reacciona con casi todos los crisoles excepto con ThO2. Sólo se puede fundir en un horno de arco eléctrico al vacío.
Buena soldabilidad; buen rendimiento de estampado; pero poca resistencia al desgaste; módulo elástico bajo (120GPa), alrededor del 54% del hierro; Baja conductividad térmica y coeficiente de expansión lineal. Su conductividad térmica es varias veces menor que la del hierro y es propenso a sufrir gradientes de temperatura y estrés térmico durante su uso.

Agregar elementos de aleación al titanio puro mejora y fortalece sus propiedades para formar una aleación de titanio, que tiene alta resistencia, resistencia al calor y a la corrosión. Tiene propiedades no magnéticas, características de baja amortiguación de ondas sonoras y vibraciones, buena biocompatibilidad y es compatible con el carbono. Los materiales compuestos tienen buena compatibilidad y excelentes propiedades, como propiedades superconductoras, memoria de forma y propiedades de absorción de hidrógeno. Sin embargo, también tienen algunas desventajas, como un procesamiento en caliente difícil, un rendimiento deficiente en el trabajo en frío, una procesabilidad de corte deficiente y una resistencia al desgaste deficiente.
Clasificación de aleación de titanio: -La aleación de titanio tiene un buen rendimiento a altas temperaturas (<500℃), good structural stability, and good weldability. It is the main component of heat-resistant titanium alloy, but it cannot be strengthened by heat treatment, has low strength at room temperature, and low plasticity;
aleación de titanio: alta resistencia a temperatura ambiente, puede reforzarse mediante tratamiento térmico, pero la estructura no es lo suficientemente estable; el rendimiento de la soldadura es deficiente;
β-titanium alloy and near-β titanium alloy: have good plastic processing properties (quick cooling to obtain β structure), high mechanical properties (strength can be improved through aging), and have the greatest potential for the development of high-strength (tensile strength >1400-1500MPa) aleaciones de titanio. Aleación, pero la estabilidad estructural es pobre y la temperatura de trabajo es inferior a 200 grados.
En la actualidad, sólo los plásticos reforzados con fibra de carbono tienen una resistencia específica mayor que las aleaciones de titanio, y las aleaciones de titanio son los materiales metálicos con la resistencia específica más alta. Por lo tanto, también se le llama "metal espacial", que es la razón principal por la que la aleación de titanio se utiliza ampliamente en la industria de la aviación. Por ejemplo, en los motores de aviones, las aleaciones de titanio se utilizan comúnmente como discos de compresores, palas de compresores, cubiertas de motores, carcasas de cámaras de combustión y tubos de chorro.

Áreas de aplicación del titanio y las aleaciones de titanio.
Aeroespacial: componentes de motores a reacción, componentes de fuselaje, cohetes, satélites, misiles y otros componentes.
Aspas de compresores y ventiladores, discos, carcasas, paletas guía, ejes, trenes de aterrizaje, flaps, spoilers, motores
Góndola, mamparos, largueros, tanques de combustible, propulsores.
Química, petroquímica e industria en general: electrolizadores, reactores, vaporizadores para cloro-álcali, carbonato de sodio, plásticos, petroquímica, metalurgia, producción de sal y otras industrias.
Columnas de destilación, concentradores, separadores, intercambiadores de calor, tuberías, electrodos, etc.
Barco: casco de presión de submarino, hélice, hélice de chorro de agua, sistema de intercambio de calor de agua de mar, bomba de barco (válvulas y tuberías)
Ingeniería marina: tuberías para desalinización de agua de mar, bombas, válvulas, accesorios de tuberías para perforaciones petrolíferas en alta mar, etc.
Biomedicina: articulaciones artificiales, implantes dentales artificiales y ortodoncia, marcapasos, stents cardiovasculares, instrumental quirúrgico, etc.
Equipamiento deportivo: palos de golf, raquetas de tenis, raquetas de bádminton, tacos de billar, bastones de senderismo, bastones de esquí, patines de hielo, etc.
Necesidades diarias: monturas de gafas, relojes, muletas, cañas de pescar, utensilios de cocina, estuches de productos digitales, artesanías, adornos, etc.
Construcción: Techos, paredes exteriores, decoraciones, letreros, barandillas, tuberías, etc. de edificios.
Automóvil: sistemas de escape y silenciadores de automóviles, resortes de carga, bielas y pernos, etc.