Aleaciones de titanio
Páginas: 6 (1258 palabras)
Publicado: 1 de abril de 2010
ALEACIONES DE TITANIO
El titanio se produce partiendo del oxido de titanio utilizando el proceso de Kroll. El óxido de titanio se convierte en tetracloruro de titanio que después es reducido a titanio por medio de sodio o magnesio. A continuación, el titanio se esponja resultante se consolida, se alea según se necesite y se procesa utilizando fundición de arco eléctrico al vacío.Recientemente, se ha informado de un nuevo proceso para la producción de titanio esponja directamente a partir del óxido de titanio.
El titanio ofrece una excelente resistencia a la corrosión, una elevada resistencia específica y buenas propiedad de altas temperaturas. Resistencias de hasta 200, 000 psi*, junto con una densidad de 4.505 g/cm³, aportan excelentes propiedades mecánicas.La excelente resistencia a la corrosión del titanio permite aplicaciones en equipo de procesamiento químico, componentes marinos e implantes biomédicos tales como las prótesis de cadera. El titanio es un material aeroespacial importante que encuentra aplicación en fuselajes y componentes del motor a reacción. Cuando se le combina con niobio, se forma un compuesto intermetálico superconductor;cuando se le combina con aluminio, se produce una nueva clase de aleaciones intermetálicas. Las aleaciones de titanio se utilizan en equipo deportivo, como en las masas de los palos de golf.
Los elementos de aleación le aportan endurecimiento por solución sólida y modifican su temperatura de transformación alotrópica. Los elementos de aleación se pueden dividir en cuatro grupos.
•Adiciones tales como estaño y zirconio proporcionan endurecimiento por solución sólida sin afectar la temperatura de transformación.
• El aluminio, oxígeno, hidrógeno y otros elementos estabilizadores de la fase alfa incrementa la temperatura a la cual α se transforma en β.
• Estabilizadores de la fase beta, como, por ejemplo, el vanadio, el tantalio, el molibdeno y el niobio disminuyen latemperatura de transformación, haciendo incluso que β sea estable a temperatura ambiente.
• Finalmente, el manganeso, el cromo y el hierro producen una reacción eutectoide, reduciendo la temperatura a la cual ocurre la transformación α-β y produciendo a la temperatura ambiente una estructura de dos fases.
Psi: Pounds per Square Inch, cuyo valor equivale a 1 libra por pulgada cuadrada.TITANIO COMERCIALMENTE PURO
El titanio sin alear se utiliza para aprovechar su resistencia a la corrosión superior. Las impurezas como el oxígeno aumentan la resistencia del titanio, pero reduce su resistencia a la corrosión. Las aplicaciones incluyen intercambiadores de calor, tuberías, reactores, bombas, y válvulas para las industrias química y petroquímica.
CLASIFICACIÓN
• Grados deltitanio puro: Grado 1 ,Grado 2, Grado 3, Grado 4.
• Aleaciones α
• Aleaciones casi -α
• Aleaciones α + β
• Aleaciones β
PROCESOS
MOLDEO: Debido a la afinidad del titanio líquido por el oxígeno, nitrógeno e hidrógeno, así como la reactividad con los crisoles y moldes, se requiere fusión en vacío y crisoles de grafito.
PULVIMETALÚRGIA: Atomización porcentrifugación en vacío. Compresión isostática en caliente ( Host Identity Protocol)
FORJA: en frío será más difícil en la medida de la cantidad de estructura hexagonal compacta que contenga, ya que las posibilidades de deformación plástica serán muy limitadas, por lo que generan texturas y comportamientos dependientes de la dirección.
La posibilidad de la deformación en caliente si se hace atemperaturas superiores a la transformación alotrópica es equivalente a la de los aceros inoxidables, presentando en algunos casos superplasticidad.
SOLDADURA
• Soldadura eléctrica con electrodo consumible o no,
• Plasma,
• Haz de electrones
• Laser
• Fricción
Procesos por fusión control con atmósfera inerte o en vacío. NO FUNDENTES
ALEACIONES DE TITANIO ALFA...
El titanio se produce partiendo del oxido de titanio utilizando el proceso de Kroll. El óxido de titanio se convierte en tetracloruro de titanio que después es reducido a titanio por medio de sodio o magnesio. A continuación, el titanio se esponja resultante se consolida, se alea según se necesite y se procesa utilizando fundición de arco eléctrico al vacío.Recientemente, se ha informado de un nuevo proceso para la producción de titanio esponja directamente a partir del óxido de titanio.
El titanio ofrece una excelente resistencia a la corrosión, una elevada resistencia específica y buenas propiedad de altas temperaturas. Resistencias de hasta 200, 000 psi*, junto con una densidad de 4.505 g/cm³, aportan excelentes propiedades mecánicas.La excelente resistencia a la corrosión del titanio permite aplicaciones en equipo de procesamiento químico, componentes marinos e implantes biomédicos tales como las prótesis de cadera. El titanio es un material aeroespacial importante que encuentra aplicación en fuselajes y componentes del motor a reacción. Cuando se le combina con niobio, se forma un compuesto intermetálico superconductor;cuando se le combina con aluminio, se produce una nueva clase de aleaciones intermetálicas. Las aleaciones de titanio se utilizan en equipo deportivo, como en las masas de los palos de golf.
Los elementos de aleación le aportan endurecimiento por solución sólida y modifican su temperatura de transformación alotrópica. Los elementos de aleación se pueden dividir en cuatro grupos.
•Adiciones tales como estaño y zirconio proporcionan endurecimiento por solución sólida sin afectar la temperatura de transformación.
• El aluminio, oxígeno, hidrógeno y otros elementos estabilizadores de la fase alfa incrementa la temperatura a la cual α se transforma en β.
• Estabilizadores de la fase beta, como, por ejemplo, el vanadio, el tantalio, el molibdeno y el niobio disminuyen latemperatura de transformación, haciendo incluso que β sea estable a temperatura ambiente.
• Finalmente, el manganeso, el cromo y el hierro producen una reacción eutectoide, reduciendo la temperatura a la cual ocurre la transformación α-β y produciendo a la temperatura ambiente una estructura de dos fases.
Psi: Pounds per Square Inch, cuyo valor equivale a 1 libra por pulgada cuadrada.TITANIO COMERCIALMENTE PURO
El titanio sin alear se utiliza para aprovechar su resistencia a la corrosión superior. Las impurezas como el oxígeno aumentan la resistencia del titanio, pero reduce su resistencia a la corrosión. Las aplicaciones incluyen intercambiadores de calor, tuberías, reactores, bombas, y válvulas para las industrias química y petroquímica.
CLASIFICACIÓN
• Grados deltitanio puro: Grado 1 ,Grado 2, Grado 3, Grado 4.
• Aleaciones α
• Aleaciones casi -α
• Aleaciones α + β
• Aleaciones β
PROCESOS
MOLDEO: Debido a la afinidad del titanio líquido por el oxígeno, nitrógeno e hidrógeno, así como la reactividad con los crisoles y moldes, se requiere fusión en vacío y crisoles de grafito.
PULVIMETALÚRGIA: Atomización porcentrifugación en vacío. Compresión isostática en caliente ( Host Identity Protocol)
FORJA: en frío será más difícil en la medida de la cantidad de estructura hexagonal compacta que contenga, ya que las posibilidades de deformación plástica serán muy limitadas, por lo que generan texturas y comportamientos dependientes de la dirección.
La posibilidad de la deformación en caliente si se hace atemperaturas superiores a la transformación alotrópica es equivalente a la de los aceros inoxidables, presentando en algunos casos superplasticidad.
SOLDADURA
• Soldadura eléctrica con electrodo consumible o no,
• Plasma,
• Haz de electrones
• Laser
• Fricción
Procesos por fusión control con atmósfera inerte o en vacío. NO FUNDENTES
ALEACIONES DE TITANIO ALFA...
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