Los materiales de aleación de titanio desempeñan un papel crucial en la fabricación de sujetadores, ya que están estrechamente relacionados con los procesos de fabricación y los requisitos de uso.
Los procesos de fabricación de elementos de fijación de aleación de titanio abarcan tres aspectos principales: deformación plástica, mejora de la superficie y mecanizado. Las técnicas de deformación plástica incluyen procesos como estampado, estrechamiento y laminado de hilos. La mejora de la superficie implica fortalecer áreas como las superficies de soporte de carga de pernos-y las regiones de transición de varillas. También se emplean técnicas de mecanizado mecánico como torneado, fresado y rectificado.
La elección de materiales de aleación de titanio para sujetadores depende de sus aplicaciones específicas y de los correspondientes requisitos de rendimiento. Por ejemplo, los remaches requieren una alta plasticidad debido a la necesidad de formar uno o ambos extremos durante la instalación. Por otro lado, los pernos normalmente requieren una alta resistencia, comparable a la del acero de aleación de alta-resistencia (por ejemplo, 30CrMnSiA), por lo que a menudo se emplean aleaciones de titanio de alta-resistencia.
Los materiales de aleación de titanio para sujetadores se pueden clasificar ampliamente en tres tipos: titanio puro industrial, aleaciones de tipo ( + )-y aleaciones de tipo -. El titanio puro industrial incluye principalmente TA1 y TA2. Las aleaciones de tipo ( + )- abarcan TC4, TC6, Ti-662, entre otras. Las aleaciones de tipo . - consisten principalmente en aleaciones de titanio de tipo metaestable -, donde el equivalente de molibdeno suele ser de alrededor del 10 %. Las aleaciones casi-beta con equivalentes de molibdeno por debajo del 10% exhiben efectos de fortalecimiento insuficientes durante el tratamiento térmico, mientras que las aleaciones de tipo estable -con equivalentes de molibdeno por encima del 10% muestran una alta -estabilidad de fase, lo que dificulta su descomposición. Por lo tanto, las aleaciones de titanio de tipo metaestable - exhiben los efectos de fortalecimiento más pronunciados. Además, las aleaciones de titanio de tipo metaestable - poseen una excelente formabilidad en frío, lo que permite el cabezal en frío sin la necesidad de equipos de calefacción especializados ni medios de protección de gas. Esto da como resultado una alta eficiencia de producción, utilización de materiales, precisión dimensional y calidad de la superficie de los sujetadores formados. Por el contrario, los sujetadores de aleación de titanio de tipo ( + )- solo se pueden producir mediante procesos de cabezal en caliente, lo que requiere equipos de calefacción y medios de gas dedicados, lo que genera una menor eficiencia de producción, utilización de materiales y posibles problemas de falta de uniformidad de la temperatura.
Para los remaches hechos de titanio puro, la resistencia a la tracción suele superar los 350 MPa, mientras que la resistencia al corte oscila entre 240 y 350 MPa. Los remaches fabricados con aleaciones de tipo ( + )- se utilizan en estados recocidos, mientras que los fabricados con aleaciones de tipo -se emplean en condiciones tratadas con solución-. Ambos tipos de aleaciones exhiben resistencias a la tracción similares de 800 a 950 MPa y resistencias al corte superiores a 600 MPa.
Los materiales de aleación de titanio para pernos, excepto TC4, consisten predominantemente en aleaciones de tipo -metaestables, utilizadas en condiciones envejecidas y tratadas con solución-. Con la excepción de las aleaciones TB8, TB9 y Ti-555, que pueden alcanzar resistencias a la tracción superiores a 1200 MPa, la mayoría de las aleaciones de titanio exhiben resistencias a la tracción de alrededor de 1100 MPa y resistencias al corte que oscilan entre 650 y 700 MPa.
