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Titanio y Aleaciones de Titanio
Tienen una relación de tenacidad-peso elevada.
La densidad es de 4.5 g/cm3 es menor que la del acero 316 SS (7.9 g/cm3), o de las aleaciones CoCrM (8.3 g/cm3) y CoNiCrMo (9.2 g/cm3).
Los distintos grados del titanio se clasifican de acuerdo a las impurezas que incluyen.
Los niveles de pureza se controlan cuidadosamente.
El contenido de oxígeno afecta severamente la ductilidad y tenacidad. A mayor concentración el material es más tenaz y duro.
La aleación de titanio más empleada contiene aluminio, y vanadio según la composición:Ti6A14V .
El aluminio incrementa la temperatura de la transformación entre las fases alfa y beta.
El vanadio disminuye esa temperatura.
La aleación puede ser bien soldada.
Tiene alta tenacidad.
Es resistente a la oxidación a temperaturas altas.
Tiene una estructura de una sola fase a temperaturas bajas que no puede ser tratada térmicamente.
Las aleaciones con la fase beta son más tenaces que las de fase alfa.
Las aleaciones con las fases alfa + beta, obtenidas por tratamiento térmico de las soluciones beta, son más tenaces que las aleaciones alfa+beta recocidas.
Propiedades de Aleaciones de Titanio
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Tipo |
Resistencia a la rotura [MPa] |
Límite elástico [MPa] |
Elongación % |
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Titanio - Grado 1-4 |
240 - 550 |
170 - 485 |
24 - 15 |
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Aleación Ti6A|4V |
860 |
795 |
10 | |
El módulo de elasticidad es aproximadamente de 110 Gpa.
Las impurezas en el titanio determinan su tenacidad. Esta puede extenderse desde valores menores a los del acero inoxidables o de las aleaciones de CoCr o igualarlos.
La tenacidad a deformaciones de corte es baja.
La aleación tiende a deslizarse con dificultad sobre el mismo material y otras aleaciones.
El titanio se pasiva al estar expuesto a un medio fisiológico por la formación de una capa superficial de óxido.
Procesado de Aleaciones de Titanio
Estas aleaciones son muy reactivas con el oxígeno a altas temperaturas.
Reaccionan muy fácilmente con el oxígeno.
Las altas temperaturas de procesado hacen indispensable el empleo de atmósferas inertes o de vacío.
El trabajado en caliente o el forjado debe ser conducido a temperaturas menores a 925°C.
Los problemas del mecanizado aparecen debido a la reactividad del titanio con los otros metales empleados como herramientas o moldes.
Esas dificultades se pueden minimizar utilizando herramientas filosas a velocidades de corte bajas.
El mecanizado electroquímico es otra forma para evitar problemas.
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