Titanio y aleaciones de titanio

Cuestionario

1.- ¿Cuáles son los alotropos del titanio? Al enfriar, ¿es la trasformación alotrópica un proceso de contracción o uno de expansión? Justifique su respuesta

Son el titanio alfa y el titanio beta. Al enfriar se da un proceso de paso entre su estructura cubica centrada en el cuerpo a una estructura hexagonal compacta, por lo que podríamos decir que sufre un proceso de contracción al cambiar de esa forma su estructura cristalina.

2.- ¿Cuál es el titanio no aleado de uso más extendido y cuales son algunas de sus aplicaciones estructurales más comunes?

El Ti Cp (grado 2), conocido como titanio comercial puro. Tiene una resistencia a la tracción de 345 MPa, un límite elástico de 275 MPa, una ductilidad del 20% una dureza de 82 HRB.

Sus principales aplicaciones son campos donde se requiere resistencia a la corrosión y conformabilidad como las tuberías, intercambiadores de calor, etc.

3.- ¿Qué son las aleaciones de titanio casi alfa, alfa + beta y casi beta?

Casi alfa: Cuando tiene una estructura esencialmente alfa a temperatura ambiente. Algunos ejemplos de estas con el Ti-8Al-1Mo-1V y el Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo.

Alfa + beta: Son aquellos que contiene tanto elementos estabilizadores de la fase alfa como de la fase beta.

Pueden mejorar sus características mecánicas por tratamientos térmicos de solubilizaciones y envejecimiento.

Casi beta: Son quelas que se tiene una estructura a temperatura ambiente mayoritariamente Beta. Algunas de estas son el Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo y el Ti-10V-2Fe-3Al.

4.- ¿Cuál es la aleación de titanio de uso más extendido? Cite algunos de sus atributos.

Ti grado 5, conocido como Ti6Al4V, tiene un porcentaje del 6% de aluminio y un 4% de vanadio.

Es la aleación de titanio más utilizada, sobre todo, en el campo de la aeronáutica, en el de la biomedicina o la estomatología. Tiene una resistencia a la tracción de 896 MPa, un límite elástico de 827 MPa, una ductilidad del 10% una dureza de 33 HRB una soldabilidad muy buena y una resistividad eléctrica de 1,67 (μΩm). Sus aplicaciones son donde se requiera alta resistencia mecánica y altas temperaturas como en tornillería y piezas forjadas

5.- ¿Qué precauciones se debe tener en el tratamiento del titanio y de sus aleaciones?

El titanio tiene una elevada tendencia a reaccionar con el oxigeno y el nitrógeno en caliente, por ello ha sido necesario desarrollar técnicas especiales de afino, fusión y moldeo para la obtención de sus aleaciones.

6.- ¿Cuáles debe ser la designación abreviada, según su composición, de la aleación Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr? ¿Cuál es su designación UNS?

El Ti Beta-C (UNS R58153) o también llamado Ti-3Al-8V-6Cr- 4Mo-4Zr (Ti-3-8-6-4-4) es una aleación de beta metaestable desarrollado en la década de 1960. Al igual que otras aleaciones beta, se utiliza cuando se necesitan particularmente elevadas fortalezas junto con la resistencia de peso y la corrosión luz ofrecida por titanio.

Ti-3-8-6-4-4 ha ganado en popularidad entre aleaciones beta, ya que es una de las aleaciones beta más fácil de fundir, exhibiendo bajo la segregación, y para procesar, exhibiendo buenas propiedades de trabajo y de tratamiento térmico. Dependiendo de la aplicación, Ti-3-8-6-4-4 se puede utilizar ya sea en la solución de recocido (ST) o la solución (STA) condiciones de edad tratada plus. Aumentos en la fuerza del orden de 40% se obtienen por tratamiento de solución y envejecimiento.

7.- ¿Cuál es el significado de la aleación Ti-6-4 ELI?

Es el R56400 (UNS); ASTM Grado 5 de titanio; usado cuando se requiere una excelente resistencia a la fractura y resistencia a la fatiga, por ende se usa en aeronaves, componentes estructurales, implantes biomédicos, entre otros.

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