Grados de aleación de titanio: descripción general de cuatro tipos principales

Según la literatura, existen más de 100 grados de aleaciones de titanio, pero en realidad sólo una docena se utilizan industrialmente. Sin embargo, estos grados son difíciles de recordar con claridad, por lo que los metalúrgicos los clasifican por su microestructura.

Clasificación de aleación de titanio
Según los cambios en la microestructura, las aleaciones de titanio se clasifican en cuatro tipos: aleaciones de titanio de tipo -, casi- -, de tipo + - y de tipo -.

El titanio puro sufre un cambio de estructura cristalina aproximadamente a 882 grados. Por debajo de esta temperatura, el titanio tiene una estructura hexagonal -empaquetada (HCP), conocida como fase. A temperaturas más altas, se transforma en una estructura cúbica centrada en el cuerpo (BCC), conocida como fase. Los elementos de aleación afectan el contenido de la fase o a temperatura ambiente. El aluminio, el oxígeno y el nitrógeno suelen estabilizar la fase, mientras que elementos como el vanadio, el molibdeno, el cromo y el niobio tienden a estabilizar la fase, lo que da como resultado la serie principal de aleaciones de titanio. También podemos entender los cambios estructurales generales de la siguiente manera: → cerca de - → + → . Con estos cambios estructurales, también cambian propiedades como resistencia, ductilidad, resistencia al calor, conformabilidad y respuesta al tratamiento térmico.

Aleaciones de titanio

Las aleaciones TA0, TA1, TA2, TA3, TA7, TA9 y TA10 que se ven comúnmente son aleaciones industriales de titanio puro relativamente comunes, que también se utilizan en aplicaciones que requieren una resistencia a la corrosión particularmente alta. Estas aleaciones no se eligen por su altísima resistencia; sus ventajas son su excelente resistencia a la corrosión, buena soldabilidad y relativamente buena maquinabilidad. Por lo tanto, se utilizan comúnmente en equipos químicos, intercambiadores de calor, sistemas de tuberías, equipos petroquímicos, equipos cloro-alcalinos y sistemas de tratamiento de agua. Para equipos expuestos a medios corrosivos, la alta resistencia a la tracción es menos ventajosa que la resistencia a la corrosión del titanio.

Aleaciones cercanas a- titanio

Las aleaciones cercanas a - se componen principalmente de fase y contienen una pequeña cantidad de fase. Los grados incluyen TA11, TA15, TA13 y TA19. En comparación con las aleaciones ordinarias, estos materiales exhiben una resistencia superior a las altas temperaturas-y a la fluencia. Estos se utilizan comúnmente en estructuras aeroespaciales y componentes relacionados con motores-. Por ejemplo, TA15, también conocido como BT20, y TA19, correspondiente a Ti-6242S, ofrecen un rendimiento mejorado. Sus propiedades mejoran la resistencia del titanio a temperatura ambiente y al mismo tiempo mantienen su rendimiento durante períodos prolongados a altas temperaturas.

+ Aleaciones de titanio

Los tipos de aleaciones más comunes incluyen TC1, TC4, TC6, TC10 y TC11. Nos centraremos en TC4, ya que es la aleación más estudiada, más-utilizada, de mejor-rendimiento y más ampliamente aplicada. La fórmula química de TC4 es Ti-6Al-4V y se le conoce internacionalmente como titanio de grado 5. Su composición incluye aproximadamente un 6% de aluminio y un 4% de vanadio.

+ Las aleaciones de titanio pueden ser más difíciles de soldar y mecanizar. El rendimiento final está determinado en gran medida por el proceso de mecanizado, el tratamiento térmico y la condición del material.. + Las aleaciones de titanio pueden ser más difíciles de soldar y mecanizar.

Aleaciones de titanio

Las aleaciones de titanio contienen una mayor proporción de -elementos estabilizadores. Por ejemplo, TB2, Beta C y otras aleaciones metaestables. Una característica notable de estos materiales es su conformabilidad. En el estado tratado-con solución, algunas aleaciones son relativamente fáciles de formar en frío-. Su resistencia puede mejorar significativamente después del envejecimiento. Para algunos grados, la resistencia a la tracción puede alcanzar alrededor de 1300 a 1400 MPa, según la composición, la tecnología de procesamiento y el tratamiento térmico. Esto hace que las aleaciones de titanio sean atractivas en campos como resortes, sujetadores, componentes aeroespaciales y equipos de petróleo y gas. Las aleaciones son generalmente más caras y sus propiedades son muy sensibles a la tecnología de procesamiento y al tratamiento térmico. No son simplemente versiones "reforzadas" de TC4.

Elegir la aleación de titanio adecuada para su industria
Al elegir una aleación de titanio adecuada, factores como una buena resistencia a la corrosión pueden hacer que las aleaciones sean más adecuadas. Para aplicaciones de alta-temperatura, las aleaciones + (como TC4) ofrecen una buena resistencia y tenacidad combinadas, lo que las convierte en las aleaciones de titanio más utilizadas. Las aleaciones son particularmente importantes por su alta resistencia, conformabilidad en frío o propiedades específicas de tratamiento térmico.

Precauciones al utilizar aleaciones de titanio Xuze:

Entorno de uso

Fuerza requerida

Métodos de procesamiento y formación.

Soldadura y tratamiento térmico.

Presupuesto de costos

Conclusión

Entonces habrá dominado los "primeros principios" de la selección de aleaciones de titanio: Para resistencia a la corrosión y buena soldabilidad, elija ; para resistencia a altas temperaturas, elija cerca de-; para un rendimiento completo, elija + (TC4 como respaldo); para conformado en frío y resistencia ultra-alta, elija