El titanio y sus aleaciones

UNIVERSIDAD CENTROCCIDENTAL
“LISANDRO ALVARADO”
DECANATO DE CIENCIAS Y TECNOLOGÍA
PROGRAMA INGENIERIA DE PRODUCCIÓN


















Proceso de Manufactura 2

Barquisimeto, Octubre del 2012

EL TITANIO Y SUS ALEACIONES
Dando un énfasis en las historias dedicho metal podemos mencionar que:
El titanio fue descubierto en Inglaterra por William Gregor en 1791, a partir del mineral conocido como ilmenita (FeTiO3). Este elemento fue descubierto años más tarde por el químico alemán Heinrich Klaproth, en este caso en el mineral rutilo (TiO2), que fue quien en 1795 le dio el nombre de titanio.
El titanio como metal no se usó fuera del laboratorio hastaque en 1946 Willian Justin Kroll desarrolló un método para poder producirlo comercialmente: mediante la reducción del TiCl4 con magnesio. Éste método es el más utilizado hoy en día y se le conoce con el nombre del proceso Kroll.
Dicho metal blanco plateado es abundante en la naturaleza, constituye cerca del 1% de la corteza terrestre (el 8% corresponde al aluminio, el que abunda mas). Ladensidad del titanio esta entre la del aluminio y la del hierro. El titanio en las ultimas décadas su importancia ha crecido debido a sus aplicaciones aeroespaciales, en las que se aprovechan su peso ligero y razón resistencia-peso buena.
Por lo mismo este es muy atractivo para muchas aplicaciones, como aeronaves, motores de propulsión, autos de carrera, palos de golf, componentes químicos,petroquímico y marinos, cascos submarinos, placas de blindaje y biomateriales, como implantes ortopédicos.
Cabe mencionar que de otras opiniones observamos que es uno de los metales más prometedores. Ocupa el noveno lugar en abundancia entre los elementos y el cuarto entre los metales. Sus aleaciones son tan fuertes como el acero y mucho más ligeras (la densidad del titanio 4,5 g/cm3).


Símbolo
TiNumero Atómico
22
Gravedad Especifica
4.51
Estructura Cristalina
HCP
Temp. de Fusión
1668 °C (3034 °F)
Modulo de Elasticidad
117000 MPa
Minerales principales
de los que se extrae
Rutilio(TiO2) y e ilmenita (FeTiO3)
Elementos de Aleación
Aluminio, estaño, vanadio,
cobre y magnesio
Aplicaciones Comunes
Componentes de motores de reacción, otras aplicaciones aeroespaciales, implantesortopédicos.



PRODUCCIÓN DEL TITANIO
Cuando nos referimos a la producción del titanio, podemos mencionar que los minerales principales del mismo son el rutilo, que esta formado por un 98% a 99% de TiO2 (oxido de titanio) y la ilmenita que es una combinación de FeO Y TiO2. El rutilo es preferible como mena, es decir, usado en minería debido a su gran contenido de Ti.
En la recuperación delmetal a partir de sus minerales el oxido de titanio se convierte en tetracloruro de titanio (TiCl4) por medio de este genera una reacción eliminando así sus impurezas, para luego ser reducido de manera concentrada a titanio metálico, con magnesio; conocido esto como Proceso Kroll.
El proceso Kroll fue el primer proceso que permitió la obtención de cantidades apreciables de titanio puro, y sesigue utilizando mayoritariamente en la actualidad. El proceso convencional de extracción convierte las arenas metalíferas en tetracloruro de titanio, que luego reacciona con magnesio líquido, para producir titanio metal y cloruro de magnesio. Ese proceso hay que hacerlo por lotes, por lo que es caro, intensivo en mano de obra y relativamente lento, logrando al final del proceso, sólo unas pocastoneladas de titanio en cada vaso reactor. La producción masiva con este método es difícil, ya que presenta una serie de limitaciones. Hoy en día existen nuevos métodos de extracción electroquímica para reducir tanto el consumo de energía como el costo de la producción de dicho metal; como el proceso con la descomposición del yodo.








PROPIEDADES DEL TITANIO
Con respecto al...