Placa de titani

El titani és un metall de la terra elemental. El trobareu principalment en indústries d'alt rendiment a causa del seu alt cost. A causa del preu, molta gent creu que el titani és un metall rar. En realitat, el seu alt preu es deu en realitat als complicats requisits de processament.

Naturalment, el titani té un punt de fusió extremadament alt. Això fa que sigui molt difícil mecanitzar o processar el titani en comparació amb l'acer. El metall té múltiples aliatges amb ferro, alumini i diversos altres metalls.

Avui dia, el titani és una opció essencial per a diverses aplicacions d'alt rendiment com ara aeroespacial, motors d'automoció, equips marins premium i màquines industrials. A més, fins i tot trobareu titani en alguns productes de consum. Tanmateix, aquest ús és força rar i només es reserva per a productes premium.

La resistència superior a la corrosió del titani, l'absorció d'impactes, la relació força-pes i moltes altres propietats el converteixen en la millor opció que ofereix un rendiment superior en gairebé qualsevol entorn.

Hi ha diferents graus i aliatges de titani. La llista següent descriu alguns graus comuns de titani amb més detall:
Grau 11
El grau 11, també conegut com CP Ti-0.15Pd, és titani pur comercialment, similar al grau 1 i al grau 2. El grau 11 proporciona una resistència a la corrosió de les esquerdes millorada a causa del pal·ladi afegit. També té una alta ductilitat, resistència a l'impacte i soldabilitat. El grau 11 s'utilitza habitualment en el processament i emmagatzematge de productes químics, conductes, bombes i intercanviadors de calor.

Grau 12 o Ti 0.3-Mo 0.8-Ni
El titani de grau 12, també conegut com Ti 0.3 Mo 0.8 Ni, és un aliatge de titani durador, resistent a la corrosió i tèrmicament estable que es valora per la seva soldabilitat i conformabilitat. L'aliatge de titani de grau 12 conté fins a un 99% de titani, 0.6-0,9% de níquel, 0.2-0,4% de molibdè, fins a 0 0,3% de ferro, fins a un 0,25% d'oxigen i altres elements. A causa de la seva durabilitat i resistència a la corrosió, el grau 12 s'utilitza habitualment en components marins com vaixells o plataformes de perforació en alta mar, fabricació de productes químics i intercanviadors de calor.

Grau 4
El titani de grau 4 és el titani comercialment pur més fort. La força del titani de grau 4 rivalitza amb la de l'acer inoxidable i amb baixes emissions de carboni, cosa que fa que el material sigui una alternativa més lleugera. A causa de la seva força i resistència a la corrosió, el grau 4 s'utilitza habitualment en components aeroespacials, de processament químic i marins, com ara estructures de fusteria i intercanviadors de calor.

Grau 5 o Ti 6Al-4V
El grau 5 és l'aliatge de titani més utilitzat. Representa al voltant de la meitat de tot el titani utilitzat al món. Té una resistència excepcionalment alta, resistència a la calor, capacitat de tractament tèrmic, conformabilitat i resistència a la corrosió. El grau 5 també es coneix com a Ti 6Al-4V a causa del percentatge d'alumini i vanadi de l'aliatge. El titani de grau 5 conté un 88-90% de titani, un 5,5-6,75% d'alumini, un 3,5-4,5% de vanadi i traces d'altres elements, com ara ferro, oxigen, carboni i hidrogen. A causa de les seves propietats, el titani de grau 5 és molt buscat a la indústria aeroespacial per fabricar motors i components estructurals. A més, el Ti 6Al-4V s'utilitza sovint en peces d'automòbil com molles i escapaments i aplicacions mèdiques com implants articulars.

Grau 7
El grau 7 és un aliatge de titani que és gairebé idèntic al titani de grau 2. L'única diferència entre el grau 7 i el grau 2 és l'addició de pal·ladi als aliatges de grau 7. La composició del titani de grau 7 és un 99% de titani, 0.12-0,25% de pal·ladi, {{10}},3% de ferro, 0,25% d'oxigen i altres elements. El grau 7 té la resistència a la corrosió més alta de tots els aliatges de titani i presenta una excel·lent soldabilitat i propietats de conformació. A causa de les seves excel·lents propietats resistents a la corrosió, el titani de grau 7 s'utilitza sovint en aplicacions de fabricació química i dessalinització.

Grau 1
El grau 1 és el grau de titani pur més suau i dúctil. Per tant, el titani de grau 1 té la millor formabilitat entre els diferents tipus de titani. El titani de grau 1 es compon d'un 99% de titani, 0,2% de ferro, 0,18% d'oxigen i traces d'altres elements com ara nitrogen, carboni i hidrogen. Sovint s'utilitza en revestiments, canonades, tubs i altres aplicacions on la conformabilitat i la soldabilitat són crítiques, com ara a les indústries aeroespacial, automotriu i de generació d'energia.

Grau 3
El grau 3 és el grau de titani pur menys utilitzat. El grau 3 és més fort que el titani de grau 1 i grau 2, però també té una ductilitat i formabilitat lleugerament menors. El grau 3 s'utilitza habitualment en recipients criogènics, tubs de condensadors, intercanviadors de calor i altres equips de processament químic.

Grau 6 o Ti 5Al-2.5Sn
El titani de grau 6 és un aliatge de titani que conté aproximadament un 5% d'alumini, un 2,5% d'estany i un 0,5% de ferro. L'addició d'alumini i estany millora la resistència a la fluència i l'estabilitat de la temperatura del titani. El grau 6 es prefereix per a temperatures de servei més altes al voltant dels 900 graus F, on sovint s'utilitza per a carcasses i anells en motors de turbina, elements estructurals i marcs d'avions i peces de processament químic.

Grau 2
El grau 2 és un altre titani comercialment pur i és el grau comercialment pur més utilitzat. Igual que altres graus de titani comercialment pur, conté un 99% de titani, però es diferencia d'altres graus purs perquè conté 0,3% ferro, 0,25% oxigen i traces d'altres elements. El percentatge d'oxigen més gran permet que el titani de grau 2 sigui més fort que el grau 1. A més, la seva ductilitat i soldabilitat fan que el grau 2 sigui un aliatge molt versàtil. El titani de grau 2 sovint és més assequible que altres graus de titani perquè es produeix en grans volums per a usos generalitzats. El titani de grau 2 s'utilitza sovint a les indústries de generació d'energia i petroli com a material de revestiment a causa de la seva resistència a la corrosió.

Grau 23 o Ti 6AL-4V ELI
El titani de grau 23, també conegut com a Ti 6Al-4V ELI a causa de la seva composició química, té una alta resistència a la tracció i elàstic, tenacitat, ductilitat i soldabilitat. Té una composició de 88-90% titani, 5,5-6,5% alumini, 3,5-4,5% vanadi, {{10}},25% ferro, 0,13% d'oxigen i altres elements. El grau 23 es considera una versió més pura del titani de grau 5 i sovint és la millor opció per a aplicacions dentals i mèdiques. Per tant, el titani de grau 23 s'utilitza sovint en substitucions d'ossos i articulacions, grapes quirúrgiques, clips de lligadura, implants dentals i molt més.

La placa de titani es fabrica mitjançant un procés conegut com a laminació en calent o en fred. Inicialment, el titani en brut es fon i s'aboca en un motlle, que crea un bloc sòlid. Aquest bloc s'escalfa a altes temperatures i s'enrotlla repetidament a través d'una sèrie de maquinària per crear làmines de titani més primes.

En el laminat en calent, el bloc de titani s'escalfa fins al seu punt de fusió i després s'enrotlla entre dos corrons grans. A mesura que el metall s'aplana, també s'allarga, donant lloc a una placa més llarga. Aquest procés crea una placa més densa i resistent a causa de l'alta temperatura utilitzada.

En el laminat en fred, el bloc de titani es lamina a temperatures més baixes, la qual cosa fa que el metall sigui més fort i mal·leable. Aquest procés és ideal per crear làmines de titani més grans i pot donar lloc a un acabat superficial més llis.

Després del procés de laminació, la placa de titani es retalla, s'inspecciona i es prova per garantir la seva qualitat. També pot ser sotmès a processaments posteriors, com ara recuit o polit de superfícies per aconseguir propietats i acabats específics.