Metalurgia Del Titanio

Metalurgia del Titanio
El titanio metálico se presenta comercialmente en aproximadamente 20 composiciones (grados) diferentes. La correcta se­lección del grado adecuado para la aplicación especifica es lo que usualmente hace la diferencia entre un rendimiento óptimo y una simple aplicación marginal.
Las aleaciones a base de titanio no son muy diferentes a otros metales de ingeniería. El titaniopuro, sin elaborar, es blando, poco resistente y extremadamente dúctil. Sin embargo, a través de la adecuada adición de otros elementos el titanio pude convertirse en un material de ingeniería con características únicas: alta resistencia y rigidez, ductilidad apropiada, resistencia a la corrosión y menor densidad que la mayoría de los restantes metales estructurales. Las características quepredominan en una composición (grado) dada es función de los aleantes adicionados.
El titanio tiene una estructura cristalina hexagonal compacta, denominada alfa, que se transforma a estructura cúbica centrada en el cuerpo, denominada beta, a 885°C. Los elementos aleantes favorecen la formación de una u otra estruc­tura. El aluminio, por ejemplo, estabiliza la estructura alfa, elevando la temperatura dela transformación alfa-beta. El cromo, el hierro, el molibdeno, el manganeso y el vanadio disminuyen la temperatura de transformación, estabilizando la fase beta a menores temperaturas. El estaño se considera como neutral.
Los "grados" del titanio pueden agruparse en tres grandes clases, dependiendo de la fase (o las fases) que se presentan en su microestructura: alfa, beta, y la combinación defases denominada alfa-beta. Esta última clase incluye a la mayoría de los grados de titanio en uso actualmente.

 
ASTM
ISO
AMS
Lingotes
B348
 
 
Barras
B348 - B381
F67 - F136
 
4920-4921-4924-4926-4928-4930-4931-4957
4958-4965-4967-4970-4971-4972-4973-4975
4976-4978-4979-4981-4983-4984-4986-4987
Tubos con costura
B338 - B862
 
4941
Tubos sin costura
B338 - B861
 
4922-4942-4943-4944-4945
Implantesquirúrgicos
F67 - F136
5832.2 - 5832.3
 
Normas Aplicables


Metalurgia del titanio: el método Kroll[editar]

Mineral de titanio.

Titanio, realizados por método: Van-Arkel-de-Boer
Artículo principal: Método de Kroll
El titanio no se encuentra libre en la naturaleza, los minerales que muestran una mayor concentración de este metal son el rutilo (TiO2) y la ilmenita(FeO•TiO2), además dela anatasa y la brookita (ambas son también TiO2).
Para obtener titanio puro, a partir de los minerales que lo contienen se utiliza mayoritariamente el llamado Método de Kroll, que consiste en la reducción de tetracloruro de titanio con magnesio, en una atmósfera de argón que impide su oxidación. El proceso es el siguiente:
Obtención de tetracloruro de titanio por cloración a 800 °C, en presenciade carbono, según la reacción:
2 FeTiO3 + 7 Cl2 + 6 C → 2 TiCl4 + 2 FeCl3 + 6 CO
Se reduce el TiCl4 con magnesio o sodio molido en atmósfera inerte según:
Si se utiliza el Sodio (Na) en el proceso se producen la siguiente reacción:
TiCl4 + 4 Na → 4NaCl + Ti
Si se utiliza el Magnesio (Mg) para purificarlo se produce la siguiente reacción:
TiCl4 + 2 Mg → Ti + 2 MgCl22
En la actualidad (2007) existen formas derefinado del titanio, como alternativa al método Kroll, tradicionalmente utilizado desde 1937.


112. Clasificación de las aleaciones base titanio. Aplicaciones.
Aleación α (Alfa)
Las aleaciones α tienen dos atributos principalmente: la capacidad de soldado y la retención de resistencia a altas temperaturas. La primera resulta de la microestructura unifásica y la segunda es causada por lapresencia del aluminio.
La aleación α típica (Aleación titanio, 5% aluminio, 2,5% estaño) se utiliza para ensambles de tubos de escape de avión, componentes formados por láminas que operan a temperaturas hasta 480°C, tanque para combustibles de proyectiles y estructuras que operan por cortos periodos a temperaturas de hasta 600°C.

Aleación α + β (Alfa + Beta)
Estas aleaciones contiene suficientes...