Proyectos de Innovación

Aleaciones de Titanio

Las aleaciones de Ti destacan entre las aleaciones metálicas estructurales por su baja densidad (4,42-4,76 g cm-3, ~45% inferior que la de los aceros), alta resistencia específica (226-282 kN m kg-1) y excepcionalmente alta resistencia frente a la corrosión en la mayoría de los medios acuosos neutros y ácidos. Además son aptas para aplicaciones hasta una temperatura máxima de servicio de 600ºC.

El Ti puro existe en dos formas alotrópicas: fase α, hexagonal compacta (<882ºC), y fase β, cúbica centrada en el cuerpo (>882ºC). Los elementos aleantes en aleaciones de Ti se clasifican en α-estabilizadores (Al, O, N, C), β-isomorfos (V, Mo, Nb, Ta), β-eutectoides (Fe, Mn, Cr, Ni, Cu, Si, H) y neutros (Zr, Sn) en función de su efecto sobre los rangos de estabilidad de las fases α y β. Asimismo, en función de las fases presentes, las aleaciones se clasifican en α, α+β y β, con una utilización aproximada en el mercado del 26, 70 y 4% respectivamente. La aleación Ti-6Al-4V, siendo la más común de las aleaciones α+β, ocupa un 56% del mercado total del Ti debido a un equilibrio excepcional entre resistencia mecánica, ductilidad, resistencia a fatiga y tenacidad de fractura y que se mantiene hasta 300ºC.

Las propiedades mecánicas de las aleaciones α+β tienen una relación compleja con el contenido de soluto β-isomorfo y el tipo de tratamiento térmico (temple, recocido, revenido o envejecimiento). Como se verá en esta sección, las microestructuras resultantes ( y por tanto las propiedades mecánicas) vienen determinadas por la transformación de fase β y que a su vez depende de la velocidad de enfriamiento.