Titanio y sus aleaciones.


 El titanio es un metal no ferroso conocido por su excelente relación resistencia/peso, resistencia a la corrosión y biocompatibilidad. Se utiliza en una variedad de aplicaciones industriales y médicas debido a estas propiedades. 

Titanio (Ti)

Características del Titanio:

  • Ligereza: Tiene una densidad de aproximadamente 4.5 g/cm³, lo que lo hace más ligero que el acero pero más pesado que el aluminio.
  • Resistencia a la Corrosión: Excelente resistencia a la corrosión en ambientes marinos, ácidos y alcalinos debido a la formación de una capa de óxido pasivador.
  • Relación Resistencia/Peso: Muy alta, proporcionando una gran resistencia a un peso relativamente bajo.
  • Biocompatibilidad: Altamente biocompatible, lo que lo hace adecuado para aplicaciones médicas como implantes.
  • Conductividad Térmica y Eléctrica: Relativamente baja en comparación con metales como el cobre y el aluminio.

Aplicaciones del Titanio:

  • Industria Aeroespacial: Componentes de aeronaves, motores de cohetes, y estructuras espaciales debido a su alta relación resistencia/peso y resistencia a la corrosión.
  • Industria Médica: Implantes quirúrgicos, prótesis, y herramientas dentales debido a su biocompatibilidad.
  • Industria Química: Equipos de procesamiento químico y tuberías debido a su resistencia a ambientes corrosivos.
  • Industria de la Joyería: Anillos, collares y otros accesorios por su durabilidad y aspecto estético.

Aleaciones de Titanio

Las aleaciones de titanio se dividen en dos categorías principales: aleaciones alfa y aleaciones alfa-beta, dependiendo de la fase cristalina que predominan a temperatura ambiente. Cada tipo tiene propiedades específicas adaptadas a diferentes aplicaciones.

1. Aleaciones Alfa:

Estas aleaciones están compuestas principalmente por titanio y pequeños elementos aleantes, y son conocidas por su alta resistencia a la corrosión y buena estabilidad a altas temperaturas.

  • Aleación Ti-3Al-2.5V:
    • Composición: Titanio con 3% de aluminio y 2.5% de vanadio.
    • Características: Buena combinación de resistencia y ductilidad, alta resistencia a la corrosión.
    • Aplicaciones: Componentes aeroespaciales y deportivos, equipos médicos.

2. Aleaciones Alfa-Beta:

Estas aleaciones contienen tanto fases alfa (con estructura hexagonal) como beta (con estructura cúbica centrada en el cuerpo), lo que les confiere una mayor resistencia a la tracción y buena capacidad de conformación.

  • Aleación Ti-6Al-4V (Ti-6-4):

    • Composición: Titanio con 6% de aluminio y 4% de vanadio.
    • Características: Alta resistencia a la tracción, buena resistencia a la corrosión, y buena capacidad de conformación.
    • Aplicaciones: Componentes de aeronaves, implantes médicos, y piezas de maquinaria de alto rendimiento.

  • Aleación Ti-6Al-4V ELI:

    • Composición: Similar a Ti-6Al-4V, pero con una mayor pureza y menor contenido de impurezas.
    • Características: Mayor ductilidad y resistencia a la fractura, ideal para aplicaciones médicas.
    • Aplicaciones: Implantes ortopédicos y dentales.

  • Aleación Ti-5Al-2.5Sn:

    • Composición: Titanio con 5% de aluminio y 2.5% de estaño.
    • Características: Alta resistencia a la corrosión y estabilidad a altas temperaturas.
    • Aplicaciones: Componentes en aeronáutica y equipos de procesamiento químico.

  • Aleación Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo:

    • Composición: Titanio con 6% de aluminio, 2% de estaño, 4% de circonio, y 6% de molibdeno.
    • Características: Alta resistencia a altas temperaturas y buena tenacidad.
    • Aplicaciones: Componentes de motores de aeronaves y turbinas.

Propiedades Comunes de las Aleaciones de Titanio:

  • Resistencia a la Corrosión: Excelente resistencia en ambientes corrosivos y en contacto con fluidos corporales.
  • Relación Resistencia/Peso: Ofrecen una alta relación resistencia/peso, lo que las hace ideales para aplicaciones donde el peso es crítico.
  • Ductilidad y Tenacidad: Las aleaciones de titanio pueden ser diseñadas para ofrecer una buena combinación de ductilidad y tenacidad, lo que es crucial en aplicaciones de alta carga y estrés.

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