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¿Cuáles son las características de la aleación de titanio?

Las aleaciones de titanio poseen varias características, que incluyen baja dureza, alta resistencia, excelente resistencia a la corrosión, alta resistencia al calor y propiedades livianas. Estos atributos hacen que las aleaciones de titanio no sean adecuadas para aplicaciones que requieren alta dureza, como materiales de bordes.

 

1. Alta resistencia:


La aleación de titanio tiene una densidad de alrededor de 4,5 g/cm3, que es sólo el 60% de la del acero. A pesar de su baja densidad, la resistencia del titanio puro es comparable a la del acero ordinario, y algunas aleaciones de titanio de alta resistencia incluso superan la resistencia de muchas aleaciones de acero estructural. Como resultado, las aleaciones de titanio exhiben una alta resistencia específica (resistencia/densidad), lo que las hace ideales para producir componentes livianos con alta resistencia unitaria, rigidez y resistencia. Los componentes, esqueletos, revestimientos, sujetadores y trenes de aterrizaje de motores de aeronaves a menudo utilizan aleaciones de titanio.

 

2. Alta resistencia térmica:


Las aleaciones de titanio pueden soportar temperaturas más altas que las aleaciones de aluminio. Pueden mantener la resistencia requerida incluso a temperaturas medias y exhiben una resistencia superior entre 150 y 500 grados, mientras que las aleaciones de aluminio experimentan una caída significativa en su resistencia a 150 grados. Las aleaciones de titanio pueden funcionar a temperaturas de hasta 500 grados, mientras que las aleaciones de aluminio están limitadas a temperaturas inferiores a 200 grados.

 

3. Buena resistencia a la corrosión:


Las aleaciones de titanio superan al acero inoxidable en atmósferas húmedas y agua de mar. Presentan una excelente resistencia a las picaduras, la corrosión ácida y la corrosión por tensión. Las aleaciones de titanio también muestran una notable resistencia a la corrosión por álcalis, cloruros, sustancias orgánicas cloradas, ácido nítrico y ácido sulfúrico, entre otros. Sin embargo, la resistencia del titanio a la corrosión en ambientes reductores y medios de sales de cromo es pobre.

Titanium plateTitanium bar

4. Buen rendimiento a baja temperatura:


Las aleaciones de titanio mantienen sus propiedades mecánicas en condiciones de temperatura baja y ultrabaja. Ciertas aleaciones de titanio, como TA7, conservan cierto grado de plasticidad incluso a -253 grado. Por tanto, las aleaciones de titanio son materiales esenciales para aplicaciones de baja temperatura.

 

5. Actividad química:
El titanio exhibe una alta actividad química y reacciona fácilmente con gases atmosféricos como oxígeno, nitrógeno, hidrógeno, monóxido de carbono, dióxido de carbono, vapor de agua y amoníaco. Un mayor contenido de carbono en las aleaciones de titanio puede formar carburo de titanio duro (TiC). El titanio también reacciona con el nitrógeno para formar una capa superficial dura de nitruro de titanio (TiN) a temperaturas elevadas. A temperaturas superiores a 600 grados, el titanio absorbe oxígeno para formar una capa endurecida con alta dureza. La absorción de gases puede dar como resultado una capa superficial quebradiza. El titanio también tiene una importante afinidad química, lo que provoca fenómenos de adhesión en las superficies de fricción.

 

6. Baja conductividad térmica y módulo de elasticidad:


La conductividad térmica del titanio es menor en comparación con el níquel, el hierro y el aluminio. Los productos de aleación de titanio tienen aproximadamente 1/4 de la conductividad térmica del níquel, 1/5 de la del hierro y 1/14 de la del aluminio. La conductividad térmica de varias aleaciones de titanio es aproximadamente un 50% menor que la del titanio puro. El módulo de elasticidad de las aleaciones de titanio es aproximadamente la mitad que el del acero, lo que da como resultado una menor rigidez y una mayor susceptibilidad a la deformación. Esto hace que las aleaciones de titanio sean menos adecuadas para varillas delgadas, piezas de paredes delgadas y procesos de corte, ya que exhiben un rebote superficial significativo, lo que provoca fricción, adhesión y desgaste de unión en las superficies de las herramientas.


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