{"id":13696,"date":"2019-09-27T06:58:31","date_gmt":"2019-09-27T06:58:31","guid":{"rendered":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/?p=13696"},"modified":"2020-05-07T07:20:55","modified_gmt":"2020-05-07T07:20:55","slug":"structure-and-classification-of-titanium-alloys","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/estructura-y-clasificacion-de-aleaciones-de-titanio\/","title":{"rendered":"Estructura y clasificaci\u00f3n de aleaciones de titanio"},"content":{"rendered":"
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Conocimientos b\u00e1sicos de titanio.<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

El titanio es un metal estructural importante desarrollado en la d\u00e9cada de 1950. Las aleaciones de titanio se usan ampliamente en diversos campos debido a su alta resistencia espec\u00edfica, buena resistencia a la corrosi\u00f3n y alta resistencia al calor. Muchos pa\u00edses del mundo han reconocido la importancia de los materiales de aleaci\u00f3n de titanio, y los han estudiado y desarrollado sucesivamente, y han obtenido una aplicaci\u00f3n pr\u00e1ctica. El titanio es el cuarto elemento B en la tabla peri\u00f3dica. Parece acero y tiene un punto de fusi\u00f3n de 1 672 C. Es un metal refractario. El titanio es abundante en la corteza, mucho m\u00e1s alto que los metales comunes como Cu, Zn, Sn y Pb. Los recursos de titanio en China son extremadamente abundantes. Solo en la supergrande magnetita de vanadio-titanio descubierta en el \u00e1rea de Panzhihua, provincia de Sichuan, las reservas de titanio asociadas ascienden a alrededor de 420 millones de toneladas, lo que est\u00e1 cerca del total de reservas de titanio probadas en el extranjero. Las aleaciones de titanio se pueden dividir en aleaciones resistentes al calor, aleaciones de alta resistencia, aleaciones resistentes a la corrosi\u00f3n (aleaciones de Ti-Mo, Ti-Pd, etc.), aleaciones de baja temperatura y aleaciones funcionales especiales (materiales de almacenamiento de hidr\u00f3geno de Ti-Fe y memoria de Ti-Ni aleaciones).<\/p>\n\n\n\n

<\/strong>Elementos de aleaci\u00f3n de titanio <\/h2>\n\n\n\n

Las aleaciones de titanio son aleaciones basadas en titanio y agregadas con otros elementos. El titanio tiene dos tipos de cristales heterog\u00e9neos homog\u00e9neos: titanio alfa con estructura hexagonal densa por debajo de 882 C y titanio beta con estructura c\u00fabica centrada en el cuerpo por encima de 882 C. Los elementos de aleaci\u00f3n se pueden dividir en tres categor\u00edas seg\u00fan su influencia en la temperatura de transformaci\u00f3n de fase: 1. Los elementos que estabilizan la fase alfa y aumentan la temperatura de transformaci\u00f3n de fase son elementos estables alfa, que incluyen aluminio, carbono, ox\u00edgeno y nitr\u00f3geno. Entre ellos, el aluminio es el principal elemento de aleaci\u00f3n de la aleaci\u00f3n de titanio. Tiene un efecto obvio en mejorar la resistencia a temperatura ambiente y alta temperatura, reduciendo la gravedad espec\u00edfica y aumentando el m\u00f3dulo el\u00e1stico de la aleaci\u00f3n. (2) La fase beta estable y la temperatura de transici\u00f3n de fase decreciente son elementos beta estables, que se pueden dividir en dos tipos: isom\u00f3rficos y eutectoides. El primero incluye molibdeno, niobio y vanadio, mientras que el segundo incluye cromo, manganeso, cobre, hierro y silicio. (3) Los elementos neutros, como el circonio y el esta\u00f1o, tienen poco efecto sobre la temperatura de transici\u00f3n de fase.<\/p>\n\n\n\n

El ox\u00edgeno, el nitr\u00f3geno, el carbono y el hidr\u00f3geno son las principales impurezas en las aleaciones de titanio. El ox\u00edgeno y el nitr\u00f3geno tienen una mayor solubilidad en la fase alfa, lo que tiene un efecto de fortalecimiento significativo en la aleaci\u00f3n de titanio, pero reduce su plasticidad. Los contenidos de ox\u00edgeno y nitr\u00f3geno en titanio generalmente se estipulan por debajo de 0.15-0.2% y 0.04-0.05% respectivamente. La solubilidad del hidr\u00f3geno en la fase alfa es muy peque\u00f1a. El hidr\u00f3geno excesivo disuelto en la aleaci\u00f3n de titanio producir\u00e1 hidruro, lo que hace que la aleaci\u00f3n sea fr\u00e1gil. Por lo general, el contenido de hidr\u00f3geno en las aleaciones de titanio se controla por debajo de 0.015%. La disoluci\u00f3n de hidr\u00f3geno en titanio es reversible.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

clasificaci\u00f3n<\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n

El titanio es un is\u00f3mero con un punto de fusi\u00f3n de 1720 (?) C y una estructura reticular hexagonal densa a temperaturas inferiores a 882 (?), Que se llama alfa titanio, y una estructura reticular c\u00fabica centrada en el cuerpo a temperaturas superiores a 882 (?) C , que se llama beta titanio. Se pueden obtener aleaciones de titanio con diferentes microestructuras agregando elementos de aleaci\u00f3n apropiados para cambiar gradualmente la temperatura de transformaci\u00f3n de fase y el contenido de fase. Las aleaciones de titanio tienen tres tipos de estructuras matriciales a temperatura ambiente. Las aleaciones de titanio tambi\u00e9n se pueden dividir en tres categor\u00edas: aleaciones alfa, aleaciones (alfa + beta) y aleaciones beta. China est\u00e1 representada por TA, TC y TB respectivamente.<\/p>\n\n\n\n

Aleaci\u00f3n de titanio alfa<\/strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Es una aleaci\u00f3n monof\u00e1sica que consiste en una soluci\u00f3n s\u00f3lida de fase alfa. Es de fase alfa tanto a temperatura general como a una temperatura de aplicaci\u00f3n pr\u00e1ctica m\u00e1s alta. Tiene una estructura estable, mayor resistencia al desgaste y una fuerte resistencia a la oxidaci\u00f3n que el titanio puro. Su resistencia y resistencia a la fluencia se mantienen a temperaturas de 500 600 C, pero no puede fortalecerse mediante tratamiento t\u00e9rmico, y su resistencia a temperatura ambiente no es alta.<\/p>\n\n\n\n

Aleaci\u00f3n de titanio beta<\/strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Es una aleaci\u00f3n monof\u00e1sica compuesta de una soluci\u00f3n s\u00f3lida de fase beta. Tiene alta resistencia sin tratamiento t\u00e9rmico. Despu\u00e9s del enfriamiento r\u00e1pido y el envejecimiento, la aleaci\u00f3n se fortalece a\u00fan m\u00e1s, y su resistencia a la temperatura ambiente puede alcanzar 1372-1666 MPa. Sin embargo, su estabilidad t\u00e9rmica es pobre y no es adecuada para su uso a altas temperaturas.<\/p>\n\n\n\n

Aleaci\u00f3n de titanio alfa + beta<\/strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Es una aleaci\u00f3n de doble fase con buenas propiedades integrales, buena estabilidad estructural, buena tenacidad, plasticidad y propiedades de deformaci\u00f3n a alta temperatura. Puede procesarse bajo presi\u00f3n caliente y fortalecerse mediante enfriamiento y envejecimiento. Despu\u00e9s del tratamiento t\u00e9rmico, la resistencia aumenta en 50%-100% en comparaci\u00f3n con el estado de recocido, y la resistencia a altas temperaturas puede funcionar durante mucho tiempo a la temperatura de 400 500 y su estabilidad t\u00e9rmica es inferior a la de la aleaci\u00f3n de alfa titanio.<\/p>\n\n\n\n

Entre los tres tipos de aleaciones de titanio, la aleaci\u00f3n de alfa-titanio y la aleaci\u00f3n de alfa + beta-titanio son las m\u00e1s utilizadas; La aleaci\u00f3n de alfa-titanio tiene la mejor maquinabilidad, seguida por la aleaci\u00f3n de alfa + beta-titanio y la aleaci\u00f3n de beta-titanio. C\u00f3digo de aleaci\u00f3n de titanio alfa TA, c\u00f3digo de aleaci\u00f3n de titanio beta TB, c\u00f3digo de aleaci\u00f3n de titanio alfa + beta TC.<\/p>\n\n\n\n

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Aplicaci\u00f3n de aleaci\u00f3n de titanio<\/h2>\n\n\n\n

Las aleaciones de titanio se pueden dividir en aleaciones resistentes al calor, aleaciones de alta resistencia, aleaciones resistentes a la corrosi\u00f3n (aleaciones de Ti-Mo, Ti-Pd, etc.), aleaciones de baja temperatura y aleaciones funcionales especiales (materiales de almacenamiento de hidr\u00f3geno de Ti-Fe y memoria de Ti-Ni aleaciones). La composici\u00f3n y las propiedades de las aleaciones t\u00edpicas se muestran en la tabla.<\/p>\n\n\n\n

Se pueden obtener diferentes composiciones y estructuras de fase ajustando el proceso de tratamiento t\u00e9rmico. En general, se cree que la estructura finamente equiaxial tiene mejor plasticidad, estabilidad t\u00e9rmica y resistencia a la fatiga; la estructura acicular tiene mayor resistencia, resistencia a la fluencia y tenacidad a la fractura; estructura mixta equiaxial y acicular tiene mejores propiedades integrales.<\/p>\n\n\n\n

Las aleaciones de titanio tienen alta resistencia, baja densidad, buenas propiedades mec\u00e1nicas, buena tenacidad y resistencia a la corrosi\u00f3n. Adem\u00e1s, la aleaci\u00f3n de titanio tiene un bajo rendimiento tecnol\u00f3gico y un corte dif\u00edcil. Es f\u00e1cil absorber impurezas como hidr\u00f3geno, ox\u00edgeno, nitr\u00f3geno y carbono en el trabajo en caliente. Tambi\u00e9n hay poca resistencia al desgaste y procesos de producci\u00f3n complejos. La producci\u00f3n industrializada de titanio comenz\u00f3 en 1948. Con el desarrollo de la industria de la aviaci\u00f3n, la industria del titanio est\u00e1 creciendo a una tasa promedio de 8% por a\u00f1o. En la actualidad, la producci\u00f3n anual de materiales de procesamiento de aleaciones de titanio en el mundo ha alcanzado m\u00e1s de 40,000 toneladas, y existen casi 30 tipos de calidades de aleaciones de titanio. Las aleaciones de titanio m\u00e1s utilizadas son Ti-6Al-4V (TC4), Ti-5Al-2.5Sn (TA7) y titanio puro industrial (TA1, TA 2 y TA3).<\/p>\n\n\n\n

La aleaci\u00f3n de titanio se utiliza principalmente para fabricar piezas del compresor del motor de la aeronave, seguido de cohetes, misiles y aeronaves de alta velocidad. A mediados de la d\u00e9cada de 1960, el titanio y sus aleaciones se han utilizado en la industria general para fabricar electrodos en la industria de la electr\u00f3lisis, condensadores en plantas de energ\u00eda, calentadores para refinaci\u00f3n de petr\u00f3leo y desalinizaci\u00f3n de agua de mar, y dispositivos de control de la contaminaci\u00f3n ambiental. El titanio y sus aleaciones se han convertido en un tipo de material estructural resistente a la corrosi\u00f3n. Adem\u00e1s, tambi\u00e9n se utiliza para producir materiales de almacenamiento de hidr\u00f3geno y aleaciones con memoria de forma.<\/p>\n\n\n\n

El titanio y las aleaciones de titanio se estudiaron en 1956 en China, y la producci\u00f3n industrializada de materiales de titanio y aleaciones TB2 se desarroll\u00f3 a mediados de la d\u00e9cada de 1960.<\/p>\n\n\n\n

La aleaci\u00f3n de titanio es un nuevo material estructural importante utilizado en la industria aeroespacial. Su gravedad espec\u00edfica, resistencia y temperatura de servicio se encuentran entre aluminio y acero, pero tiene una alta resistencia espec\u00edfica y una excelente resistencia a la corrosi\u00f3n del agua de mar y un rendimiento a temperaturas ultrabajas. En 1950, los Estados Unidos utilizaron por primera vez el cazabombardero F-84 como componentes que no soportan carga, como la placa de aislamiento t\u00e9rmico del fuselaje trasero, la capucha de gu\u00eda de aire y la capucha. Desde la d\u00e9cada de 1960, el uso de aleaciones de titanio se ha desplazado del fuselaje trasero al fuselaje medio, reemplazando parcialmente el acero estructural para fabricar componentes importantes que soportan carga, como particiones, vigas, aletas y toboganes. La cantidad de aleaci\u00f3n de titanio utilizada en aviones militares aumenta r\u00e1pidamente, alcanzando 20%-25% del peso de la estructura del avi\u00f3n. Las aleaciones de titanio se han utilizado ampliamente en aviones civiles desde la d\u00e9cada de 1970. Por ejemplo, la cantidad de titanio utilizada en los aviones de pasajeros Boeing 747 es m\u00e1s de 3640 kg. El titanio para aeronaves con un n\u00famero de Mach inferior a 2.5 se utiliza principalmente para reemplazar el acero con el fin de reducir el peso estructural. Por ejemplo, el avi\u00f3n de reconocimiento de alta velocidad SR-71 de alta altitud de los Estados Unidos (n\u00famero de Mach volador de 3, altitud de vuelo de 26,212 metros), el titanio representaba el 93% del peso estructural del avi\u00f3n, conocido como avi\u00f3n "todo titanio". Cuando la relaci\u00f3n de empuje-peso del motor aerodin\u00e1mico aumenta de 4 a 6 a 8 a 10 y la temperatura de salida del compresor aumenta de 200 a 300 grados C a 500 a 600 grados C, el disco y la cuchilla originales del compresor de baja presi\u00f3n est\u00e1n hechos de el aluminio debe ser reemplazado por aleaci\u00f3n de titanio, o el disco del compresor de alta presi\u00f3n y la cuchilla de aleaci\u00f3n de titanio en lugar de acero inoxidable, para reducir el peso estructural. En la d\u00e9cada de 1970, la cantidad de aleaci\u00f3n de titanio utilizada en motores aerodin\u00e1micos generalmente representaba 20%-30% del peso total de la estructura. Se us\u00f3 principalmente para fabricar componentes del compresor, como ventiladores de titanio forjado, discos y \u00e1labes del compresor, carcasa del compresor de titanio fundido, carcasa intermedia, carcasa del cojinete, etc. La nave espacial utiliza principalmente la alta resistencia espec\u00edfica, resistencia a la corrosi\u00f3n y resistencia a baja temperatura de la aleaci\u00f3n de titanio para fabricar varios recipientes a presi\u00f3n, tanques de combustible, sujetadores, correas de instrumentos, armazones y proyectiles de cohetes. Las soldaduras de placas de aleaci\u00f3n de titanio tambi\u00e9n se utilizan en sat\u00e9lites de tierra artificial, m\u00f3dulo lunar, naves espaciales tripuladas y transbordadores espaciales.<\/p>\n<\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Base knowledge of titanium Titanium is an important structural metal developed in the 1950s. Titanium alloys are widely used in various fields because of their high specific strength, good corrosion resistance and high heat resistance. Many countries in the world have recognized the importance of titanium alloy materials, and have successively studied and developed them,…<\/p>","protected":false},"author":2,"featured_media":19657,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":""},"categories":[79],"tags":[],"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/1-1.png","jetpack_sharing_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/13696"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=13696"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/13696\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/19657"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=13696"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=13696"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=13696"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}