TITANIO
contenido
 Justificación.
 Resumen.
 Conceptos claves.
 Introducción.
 Características químicas.
 Características físicas.
 Dióxido de titanio.
 Tratamientos, aleaciones, aplicaciones.
Justificación.
 Con este proyecto quiero dar a entender como es el
proceso del titanio como material, y de que manera este
material nos beneficia.
 su enfoque esta proyectado hacia los métodos de
aplicación o utilización en que tipo de tecnología puedo
hacer que este material me genere una mejor capacidad.
Resumen.
 Podemos decir es un material estructural que es bastante
abundante en la superficie terrestre y hace parte de uno de
los diez elementos en la gama de los elementos
industriales, no se encuentra en estado puro sino en forma
de óxidos, su utilización se ha generalizado con el uso de
la ingeniería espacial dando así el salto en la tecnología
espacial ya que es una material bastante resistente.
Características físicas.
 Es un metal de transición
 Ligero: su densidad o peso específico es de 4507 kg/M3.
 Tiene un punto de fusión de 1675 °C (1941 k)
 La masa atómica del titanio es de 47,867 u.
 Es de color plateado grisáceo.
 Es paramagnético, es decir, no se imanta debido a su estructura electrónica.
 Abundante en la naturaleza.
 reciclable.
 Forma aleaciones con otros elementos para mejorar las prestaciones mecánicas.
 Es muy resistente a la corrosión y oxidación
 refractario.
 Poca conductividad térmica y eléctrica: No es muy buen conductor del calor ni de la
electricidad
 . Se trata de un metal de transición de color gris plata.
Comparado con el Acero, metal con el que compite en
aplicaciones técnicas, es mucho más ligero (4,5/7,8).
Tiene alta resistencia a la corrosión y gran resistencia
mecánica, pero es mucho más costoso que el acero, lo cual
limita su uso industrial.
Características químicas.
 Elemento químico, Ti, de número atómico 22 y peso
atómico 47.90. Mientras que su comportamiento químico
muestra muchas semejanzas con el del silicio y el
zirconio, como un elemento del primer grupo de
transición, la química de la solución acuosa,
especialmente de los estados de oxidación más bajos, tiene
algunas semejanzas con la del cromo y el vanadio.
 El principal estado de valencia es 4+, aunque también se
conocen los estados 3+ y 2+, que son menos estables. El
elemento arde al aire cuando se calienta para obtener el
dióxido, TiO2, y cuando se combina con halógenos. Reduce el
vapor de agua para formar el dióxido e hidrógeno, y reacciona
de manera parecida con ácidos concentrados calientes, aunque
forma el tricloruro con ácido clorhídrico. El metal absorbe
hidrógeno para dar composiciones aproximadamente de TiH2, y
forma el nitruro, TiN, y el carburo, TiC. Se conocen el sulfuro
TiS2, así como los óxidos más bajos, Ti2O3 y TiO, y los
sulfuros Ti2S3 y TiS. Se conocen sales de los tres estados de
valencia.
Efectos sobre la salud
 Una exposición excesiva en los humanos puede resultar en
ligeros cambios en los pulmones.
 La inhalación del polvo puede causar tirantez y dolor en el
pecho, tos, y dificultad para respirar. El contacto con la
piel y los ojos puede provocar irritación. Vías de entrada:
Inhalación, contacto con la piel, contacto con los ojos.
Aleaciones de titanio
 Las aleaciones de titanio son extremadamente fuertes y altamente dúctiles y
fácilmente forjadas y maquinadas.

 La principal limitación del titanio es su reactividad química con otros
materiales a elevadas temperaturas, Esto hace necesario el desarrollo de
técnicas no convencionales de refinado, fusión y colado.
 Consecuentemente las aleaciones de titanio son muy costosas.

 A temperatura ambiente la resistencia a la corrosión del titanio es
inusualmente alta.

 Ellas son virtualmente inmunes al ambiente marino, y una amplia variedad
de ambientes industriales.
 Ti grado 2, tiene la siguiente composición química:
TiFe(0,25-0,30) Es conocido como titanio comercial puro.
Tiene una resistencia a la tracción de 345 MPa, un límite
elástico de 275 MPa, una ductilidad del 20% una dureza
de 82 HRB una excelente soldadura y una resistencia
eléctrica de 0,56 (μΩm). Sus principales aplicaciones son
donde se requiere resistencia a la corrosión y
conformabilidad ( Tuberías, intercambiadores de calor,
etc.)
 Ti grado 5, conocido como Ti6Al4V, tiene un porcentaje
del 6% de aluminio y un 4% de vanadio. Es la aleación de
titanio más utilizada, sobretodo en el campo de la
aeronáutica y en otros, como el de la biomedicina o la
estomatología. Tiene una resistencia a la tracción de 896
MPa, un límite elástico de 827 MPa, una ductilidad del
10% una dureza de 33 HRB una soldabilidad muy buena y
una resistividad eléctrica de 1,67 (μΩm). Sus aplicaciones
son donde se requiera alta resistencia mecánica y altas
temperaturas ( tornillería y piezas forjadas)
 Ti grado 19: tiene la siguiente composición química
Ti3Al8V6Cr4Zr4Mo (Beta-C) Tiene una resistencia a la
tracción de 793 MPa, un límite elástico de 759 MPa una
ductilidad de 15% una dureza de 45 HRB una soldabilidad
regular y una resistividad de 1,55 (μΩm). Sus aplicaciones
son donde se requiera alta resistencia a la corrosión y a la
temperatura ((Aplicaciones marinas y motores de aviones)
 Ti6246: Tiene la siguiente composición química:
Ti6Al2Sn4Zr6Mo, Tiene una resistencia a la tracción de
1172 Mpa, un límite elástico de 1103 Mpa una ductilidad
del 10% una dureza de 39 HRB una soldabilidad limitada
y una resistividad eléctrica de 2 (μΩm) Sus aplicaciones
son donde se requiera alta resistencia mecánica obtenida
por temple.
Tratamientos del titanio
 El tratamiento termoquímico de nitruración del titanio
puro y de la aleación Ti6Al4V produce una capa lisa y
homogénea , con incrementos de la dureza superficial de
hasta un 500% respecto al material no tratado.
 Este tipo de tratamiento tiene gran utilidad en las
aplicaciones biomédicas del titanio y en los componentes
de motocicletas y automóviles de competición: bielas,
válvulas, etc.
Fundición.
 La fundición de piezas de titanio se realiza cuando se
trata de piezas de diseño complejo que hace difícil el
forjado o mecanizado de las mismas. Hay muchas
aplicaciones donde se utilizan piezas fundidas desde
piezas muy voluminosas hasta piezas muy pequeñas de
aplicaciones biomédicas.
 Fundición por moldeo de grafito apisonado, recomendado
para la fundición de piezas de gran tamaño por ser el
procedimiento más económico porque no hay necesidad
de fabricar moldes especiales.
 Fundición a la cera perdida, es el método más apropiado
para fundir piezas pequeñas y de gran precisión con
acabados de alta calidad.
Soldadura
 A la hora de afrontar la soldadura de piezas de titanio hay
que tener en cuenta que si se supera la temperatura de
fusión , puede sufrir una decoloración porque reacciona
fácilmente en contacto con los gases atmosféricos.
 El titanio de grado 2 y 5 poseen una buena soldabilidad
aunque pierden un poco de valor de sus propiedades
mecánicas con respecto al metal base.
 Los procesos de soldadura que admite el titanio son:
 Fricción.
 Soldadura con rayo de electrones.
 Soldadura por rayo láser.
 Soldadura por plasma.
 Soldadura por puntos
 Soldadura por arco con electrodo consumible o no.
 Procesos por fusión, control con atmósfera inerte o en
vacío. No fundentes
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PROYECTO MATERIALES DE INGENIERIA