El Titanio “Puro”

El Titanio “Puro”

La elevada reactividad del titanio dificulta la obtención del metal puro por lo que en aplicaciones comerciales se trabaja con titanio denominado comercialmente puro, con diferentes niveles de impurezas en su composición. De este modo, el titanio comercialmente puro contiene entre 98.635 y 99.5% en peso de titanio.

En la siguiente tabla se definen los diversos grados de titanio comercialmente puro en función del contenido de elementos intersticiales, los cuales influyen sobre la resistencia mecánica y la tenacidad del metal. Es destacable que el aumento del contenido en hierro empeora la resistencia del metal a la corrosión.

Aleaciones de Titanio.

El titanio sin alear tiene una estructura hexagonal compacta (fase α), que a los 885 ºC cambia a una estructura cúbica (fase β) centrada en el cuerpo, que se mantiene hasta la temperatura de fusión.

Efectos de los elementos de aleación:

El principal efecto de los elementos de aleación en las aleaciones de titanio, es la modificación de la temperatura de transformación. De esta manera, los elementos de aleación se clasifican en:

α –estabilizadores, que elevan la temperatura de transformación, y

β –estabilizadores que hacen que descienda.

A continuación se muestra una tabla resumen de algunos de los elementos de aleación del titanio en porcentaje y el efecto que provocan en el metal.

TABLA 2: Estabilizadores en las aleaciones de titanio.

- α –estabilizadores:

Son los elementos de aleación que elevan la temperatura de transformación de fases. El aluminio es el principal α –estabilizador. El aluminio tiene una gran solubilidad en el titanio y provoca el aumento de la resistencia de la fase α. El resultado de esto es un ligero aumento de la resistencia a temperatura ambiente, pero que se mantiene a temperatura elevada.

Estas aleaciones no son endurecibles mediante tratamientos térmicos y son utilizadas normalmente en estado de recocido, con el fin de eliminar las tensiones residuales originadas por su uso. De este modo, la principal variable de estas aleaciones es el tamaño de grano.

Entre las propiedades más destacables de las aleaciones α se debe señalar una resistencia a tracción a temperatura ambiente entre 540 y 930 MPa, una resistencia mecánica aceptable a altas temperaturas, buen comportamiento frente a fluencia, buena estabilidad térmica hasta temperaturas de alrededor los 550 ºC y una facilidad para la soldadura satisfactorias.

Otros elementos α –estabilizadores son el oxígeno, el estaño, el galio ó el germanio. El nitrógeno o el carbono son también α -estabilizadores pero no suelen ser añadidos intencionadamente.

- β –estabilizadores:

El manganeso, cromo, hierro, molibdeno o niobio hacen que descienda la temperatura de transformación de α a β, y dependiendo de la cantidad añadida pueden ocasionar la retención de algo de fase β a temperatura ambiente.

Las propiedades óptimas de las aleaciones β no se consiguen cuando su estructura esta formada por fase β exclusivamente, sino que éstas se alcanzan al realizar un tratamiento de envejecimiento que provoca la precipitación de finas partículas de α dentro de los granos β.

También se caracterizan por una elevada ductilidad en el trabajo en frío, lo que las hace susceptibles de ser conformadas en frío en estado de recocido. Además se pueden tratar termicamente tras el conformado para elevar su resitencia.

Otros elementos como el circonio no tienen ningún efecto en la temperatura de transformación pero tienen otros efectos en el metal. El circonio incrementa la resistencia a temperaturas bajas y moderadas. Su uso en proporciones del 5 o 6 % pueden reducir la ductilidad y la resistencia a fluencia.

Las fases comentadas anteriormente además proporcionan

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