Especificaciones clave
Grados de materiales
La placa de aleación de titanio se refiere a láminas planas y gruesas hechas de aleaciones de titanio; a menudo se usan en aplicaciones que requieren alta resistencia, bajo peso y resistencia a la corrosión. Las especificaciones de las placas de aleación de titanio pueden variar ampliamente según la aleación específica utilizada y la aplicación.
Las placas de aleación de titanio vienen en varios grados y tamaños, y sus especificaciones dependen de la aplicación prevista. La versatilidad y resistencia de las aleaciones de titanio, combinadas con su excelente resistencia a la corrosión, las hacen ideales para su uso en industrias exigentes como la aeroespacial, médica y de procesamiento químico.
Las placas de aleación de titanio vienen en varios grados, siendo las aleaciones más comunes:
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Grado del material |
Ccontenido |
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Grado 5 (Ti-6Al-4V) |
compuesto por 90% titanio, 6% aluminio y 4% vanadio. Ofrece alta resistencia y buena resistencia a la corrosión, y normalmente se utiliza en aplicaciones aeroespaciales, médicas y de alto-rendimiento. |
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Grado 2 (titanio comercialmente puro) |
Una aleación de titanio comercialmente pura, conocida por su excelente resistencia a la corrosión y buena formabilidad. Se utiliza comúnmente para procesamiento químico, aplicaciones marinas e intercambiadores de calor. |
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Grado 23 (Ti-6Al-4V ELI) |
Esta es una variante del Grado 5 con intersticiales extra-bajos, lo que lo hace especialmente adecuado para implantes médicos debido a su resistencia y biocompatibilidad superiores. |
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Grado 9 (Ti-3Al-2.5V) |
Una aleación de titanio con una resistencia ligeramente inferior a la del Grado 5 pero con buena conformabilidad y resistencia a la corrosión, utilizada a menudo en las industrias aeroespacial y automotriz. |
Espesor
Las placas de aleación de titanio suelen tener espesores que van desde 1 mm hasta 100 mm o más, según la aplicación. Los rangos de espesor comunes son:
Placas delgadas
De 1 mm a 5 mm (se utiliza en aplicaciones donde el peso ligero, la alta resistencia y la resistencia a la corrosión son clave).
Platos medianos
De 5 mm a 25 mm (usado a menudo en componentes estructurales y aeroespaciales).
Placas gruesas
De 25 mm a 100 mm o más (utilizado para aplicaciones estructurales-de servicio pesado en los sectores aeroespacial, militar e industrial).
Ancho y largo
El ancho y el largo de las placas de aleación de titanio pueden variar, pero los tamaños estándar generalmente son los siguientes:
- Ancho: Los anchos comunes varían desde 100 mm a 1.500 mm, pero se pueden personalizar.
- Longitud: Las placas suelen estar disponibles en longitudes que oscilan entre 500 mm y 4000 mm, aunque se pueden producir longitudes más largas a pedido.
Acabado superficial
El acabado superficial de las placas de aleación de titanio se puede especificar según la aplicación, como por ejemplo:
- Acabado de molino: El acabado-laminado o-aserrado del fabricante, a menudo con una textura superficial rugosa.
- Pulido: Un acabado superficial liso y brillante, utilizado a menudo para aplicaciones estéticas o especializadas.
- Anodizado: Para mejorar la resistencia al desgaste y la protección contra la corrosión, a menudo con una coloración distinta para algunas aleaciones.
- Encurtidos o lavados con ácido-: Un tratamiento para eliminar óxidos o incrustaciones de la superficie, lo que da como resultado un acabado limpio y brillante.
Propiedades mecánicas
- Resistencia a la tracción: Varía según la aleación y el tratamiento. Por ejemplo, el Grado 5 (Ti-6Al-4V) tiene una resistencia a la tracción típica de alrededor de 900-1100 MPa.
- Fuerza de producción: El grado 5 normalmente tiene un límite elástico de 800 MPa o superior.
- Alargamiento: Alrededor del 10-20% (dependiendo del grado), lo que demuestra la capacidad del material para deformarse antes de romperse.
- Dureza: Las placas de aleación de titanio suelen tener una dureza en el rango de 200 a 400 Vickers (HV), según el grado y el tratamiento térmico.
Aplicaciones
Algunas aleaciones de titanio pueden someterse a un tratamiento térmico para mejorar las propiedades mecánicas. Por ejemplo, se utilizan procesos de envejecimiento y tratamiento de solución para aleaciones como el Grado 5 (Ti-6Al-4V) para mejorar su resistencia.
El tratamiento térmico también puede influir en la microestructura del material, lo que a su vez afecta a sus propiedades como la resistencia a la tracción, la ductilidad y la dureza.
Aplicaciones
- Aeroespacial: Se utiliza en estructuras de aviones, palas de turbinas y otros componentes críticos debido a su alta relación de resistencia-a-peso.
- Médico: Las placas de aleación de titanio (especialmente de grado 23) se utilizan en implantes médicos, como reemplazos de articulaciones y tornillos óseos, debido a su biocompatibilidad.
- Procesamiento químico: Debido a su excelente resistencia a la corrosión, las placas de aleación de titanio se utilizan comúnmente en reactores, intercambiadores de calor y tuberías.
- Marina: Para cascos de embarcaciones, equipos de agua de mar y plantas desalinizadoras.
- Automotor: Las placas de aleación de titanio se utilizan en motores de alto-rendimiento, sistemas de escape y componentes estructurales livianos.
Estándares y Certificaciones
Las placas de aleación de titanio suelen cumplir varios estándares internacionales como:
- ASTM B265: Especificación estándar para placas y láminas de titanio y aleaciones de titanio.
- AMS 4911/4912/4913: Especificaciones de materiales aeroespaciales para aleaciones de titanio utilizadas en aplicaciones aeroespaciales.
- ISO 5832: Estándares médicos para el titanio utilizado en implantes médicos.
Las dimensiones específicas de la aleación y la placa a menudo se certifican según estos estándares.
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