El titanio y su suprplasticidad
Páginas: 27 (6750 palabras)
Publicado: 3 de marzo de 2011
TECNOLOGÍA DE MATERIALES METÁLICOS INGENIERO DE MATERIALES UNIVERSIDAD DE SEVILLA CURSO 2010/2011
EL TITANIO
Daniel Moreno Blanca Castro
El Titanio y la superplasticidad
ÍNDICE
INTRODUCCIÓN GENERALIDADES BREVE HISTORIA DEL TITANIO EL TITANIO EN EL MUNDO EL TITANIO GENERALIDADES ESTRUCTURA CRISTALINA FASES DE EQUILIBRIO DE LAS ALEACIONES DE Ti FASES DE NO EQUILIBRIO FASE MARTENSÍTICAFASE OMEGA EL TITANIO COMERCIALMENTE PURO TITANIO COMERCIALMENTE PURO. MICROESTRUCTURAS DEL TITANIO COMERCIALMENTE PURO. EL TITANIO Y SUS ALEACIONES CLASIFICACIÓN DE LAS ALEACIONES DEL TITANIO ALEACIONES BETA ALEACIONES ALFA-BETA ALEACIONES ALFA SUPERPLASTICIDAD DEL TITANIO CONCEPTO SUPERPLASTICIDAD SUPERPLASTICIDAD DEL TITANIO DEFORMACIÓN SUPERPLÁSTICA CONFORMADO SUPERPLÁSTICO (SPF) DESCRIPCIÓNDEL PROCESO CRITERIOS DE DISEÑO COMBINACIÓN DE SPF CON OTRAS TÉCNICAS DE CONFORMADO VENTAJAS E INCONVENIENTES APLICACIONES BIBLIOGRAFÍA
Daniel Moreno Blanca Castro
El Titanio y la superplasticidad
INTRODUCCIÓN
GENERALIDADES
La explotación comercial de las aleaciones de titanio data de los años 50. En este corto periodo de tiempo ha experimentado una gran expansión tanto en cantidadcomo en diversidad, pero no hay que olvidar que el elevado precio del titanio y sus aleaciones continúa constituyendo un importante freno para su introducción en nuevos campos. Su alto precio es justificable en aplicaciones a altas temperaturas, altas tensiones y en ambientes agresivos. El mercado de las aleaciones de titanio se divide en tres grandes grupos: • • • aplicaciones industriales y consumo(44%) comercio aeroespacial (42%) aplicaciones militares (14%).
Dentro de la industria aeronáutica se esta realizando un esfuerzo por realizar componentes más ligeros, por ello las aleaciones de titanio están adquiriendo gran importancia en este sector comenzando a sustituir a las superaleaciones de níquel en componentes tales como, toberas de escape, álabes de turbina, etc.
HISTORIA DELTITANIO
En 1791 William Gregor, reverendo británico en mineralogía y química descubrió el Titanio. El estudió la arena magnética del río Helford, en Menachan Valley, Cornwall en Inglaterra. En esta, se encontraba un tipo de arena conocida como ilmenite, mineral débilmente magnético de óxido de hierro y de titanio (FeTiO3), de color negro, de tal forma que quitando el hierro con un imán y realizandoun tratamiento con Ácido clorhídrico, producía el óxido impuro de este nuevo elemento (Titanio). El lo llamó “mechanite”. Cuatro años más tarde en Berlín, el químico alemán llamado Martin Heinrich Klaproth descubrió de forma independiente el óxido de Titanio de un mineral Húngaro llamado rutilo. Martin Heinrich le llamó finalmente Titanio como alusión a la fuerza de los mitológicos titanesgriegos debido al difícil proceso de extracción del citado mineral.
Daniel Moreno Blanca Castro
El Titanio y la superplasticidad
EL TITANIO
GENERALIDADES
El Titanio es de los denominados elementos de transición y se clasifica dentro de los materiales no férreos y de los metales ligeros. Posee propiedades características de los metales, tales como conductividad eléctrica y deformaciónplástica. Las principales propiedades del Ti son:
PROPIEDADES FÍSICAS DEL TITANIO Densidad Estructura electrónica Estados de oxidación Temperatura de fusión Coeficiente Dilatación Conductividad Eléctrica (T:20ºC) Conductividad Térmica (T:25ºC) . 4510 kg/m (Ar)3d 4s
2 2 3
+2, +3, +4 1668±10ºC 8,64 10
6 -6
2,38 10 ( m) 21,9 W (mK)
-1
-1
El Titanio con una densidad de 4,51 g/cm3 es un metalligero. Aunque dos veces más pesado que el Aluminio, tiene un peso específico la mitad que el Hierro ó el Níquel. Esta densidad es relativamente baja cuando se combina con una elevada resistencia, por lo que resulta muy útil para ingeniería. Las aleaciones de Titanio destacan ante todo por dos de sus propiedades: alta resistencia específica y excelente resistencia a la corrosión. Esto explica...
EL TITANIO
Daniel Moreno Blanca Castro
El Titanio y la superplasticidad
ÍNDICE
INTRODUCCIÓN GENERALIDADES BREVE HISTORIA DEL TITANIO EL TITANIO EN EL MUNDO EL TITANIO GENERALIDADES ESTRUCTURA CRISTALINA FASES DE EQUILIBRIO DE LAS ALEACIONES DE Ti FASES DE NO EQUILIBRIO FASE MARTENSÍTICAFASE OMEGA EL TITANIO COMERCIALMENTE PURO TITANIO COMERCIALMENTE PURO. MICROESTRUCTURAS DEL TITANIO COMERCIALMENTE PURO. EL TITANIO Y SUS ALEACIONES CLASIFICACIÓN DE LAS ALEACIONES DEL TITANIO ALEACIONES BETA ALEACIONES ALFA-BETA ALEACIONES ALFA SUPERPLASTICIDAD DEL TITANIO CONCEPTO SUPERPLASTICIDAD SUPERPLASTICIDAD DEL TITANIO DEFORMACIÓN SUPERPLÁSTICA CONFORMADO SUPERPLÁSTICO (SPF) DESCRIPCIÓNDEL PROCESO CRITERIOS DE DISEÑO COMBINACIÓN DE SPF CON OTRAS TÉCNICAS DE CONFORMADO VENTAJAS E INCONVENIENTES APLICACIONES BIBLIOGRAFÍA
Daniel Moreno Blanca Castro
El Titanio y la superplasticidad
INTRODUCCIÓN
GENERALIDADES
La explotación comercial de las aleaciones de titanio data de los años 50. En este corto periodo de tiempo ha experimentado una gran expansión tanto en cantidadcomo en diversidad, pero no hay que olvidar que el elevado precio del titanio y sus aleaciones continúa constituyendo un importante freno para su introducción en nuevos campos. Su alto precio es justificable en aplicaciones a altas temperaturas, altas tensiones y en ambientes agresivos. El mercado de las aleaciones de titanio se divide en tres grandes grupos: • • • aplicaciones industriales y consumo(44%) comercio aeroespacial (42%) aplicaciones militares (14%).
Dentro de la industria aeronáutica se esta realizando un esfuerzo por realizar componentes más ligeros, por ello las aleaciones de titanio están adquiriendo gran importancia en este sector comenzando a sustituir a las superaleaciones de níquel en componentes tales como, toberas de escape, álabes de turbina, etc.
HISTORIA DELTITANIO
En 1791 William Gregor, reverendo británico en mineralogía y química descubrió el Titanio. El estudió la arena magnética del río Helford, en Menachan Valley, Cornwall en Inglaterra. En esta, se encontraba un tipo de arena conocida como ilmenite, mineral débilmente magnético de óxido de hierro y de titanio (FeTiO3), de color negro, de tal forma que quitando el hierro con un imán y realizandoun tratamiento con Ácido clorhídrico, producía el óxido impuro de este nuevo elemento (Titanio). El lo llamó “mechanite”. Cuatro años más tarde en Berlín, el químico alemán llamado Martin Heinrich Klaproth descubrió de forma independiente el óxido de Titanio de un mineral Húngaro llamado rutilo. Martin Heinrich le llamó finalmente Titanio como alusión a la fuerza de los mitológicos titanesgriegos debido al difícil proceso de extracción del citado mineral.
Daniel Moreno Blanca Castro
El Titanio y la superplasticidad
EL TITANIO
GENERALIDADES
El Titanio es de los denominados elementos de transición y se clasifica dentro de los materiales no férreos y de los metales ligeros. Posee propiedades características de los metales, tales como conductividad eléctrica y deformaciónplástica. Las principales propiedades del Ti son:
PROPIEDADES FÍSICAS DEL TITANIO Densidad Estructura electrónica Estados de oxidación Temperatura de fusión Coeficiente Dilatación Conductividad Eléctrica (T:20ºC) Conductividad Térmica (T:25ºC) . 4510 kg/m (Ar)3d 4s
2 2 3
+2, +3, +4 1668±10ºC 8,64 10
6 -6
2,38 10 ( m) 21,9 W (mK)
-1
-1
El Titanio con una densidad de 4,51 g/cm3 es un metalligero. Aunque dos veces más pesado que el Aluminio, tiene un peso específico la mitad que el Hierro ó el Níquel. Esta densidad es relativamente baja cuando se combina con una elevada resistencia, por lo que resulta muy útil para ingeniería. Las aleaciones de Titanio destacan ante todo por dos de sus propiedades: alta resistencia específica y excelente resistencia a la corrosión. Esto explica...
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