5 -TITANIO
Metal de color blanco plateado, brillante, ligero, muy duro y de gran resistencia mecánica. Su
punto de fusión es de 1668 °C y su densidad de 4’5 g/cm3
Se oxida y es atacado por los ácidos fuertes pero soporta los agentes atmosféricos. Tiene alta
resistencia a la corrosión
Obtención
Su mineral más común es el rutilo, dióxido de titanio cristalizado y de la ilmenita formada por
titanio y hierro.
La cloruración es la transformación de óxido de tetracloruro de titanio a temperatura elevada.
Una vez condensado y purificado es reducido en un reactor y se obtiene la esponja de titanio.
Después se funde y se obtienen los lingotes de metal.
La extracción del titanio es un proceso complejo, lo que encarece extraordinariamente el producto
final. En la actualidad, los minerales de los que se obtiene el titanio son el rutilo y la ilmenita.
El titanio posee las siguientes características:
• Es un metal blanco plateado que resiste mejor la oxidación y la corrosión que el acero
inoxidable.
• Las propiedades mecánicas son análogas, e incluso superiores, a las del acero, pero
tiene la ventaja de que las conserva hasta los 400 °C.
Aleaciones
Inicialmente la producción mundial de este metal era casi exclusivamente para uso en
aplicaciones aeronáuticas y espaciales. Desde entonces su producción ha credido
enormemente. Hoy en día, las aleaciones de titanio son comunes, metales de ingeniería fácilmente
disponibles que compiten directamente con acero inoxidable y aceros especiales, aleaciones de
cobre, de niquel, etc
Aleación a (Alfa): Las aleaciones a tienen dos atributos principalmente: la capacidad de soldado y
la retención de resistencia a altas temperaturas. La primera resulta de la microestructura unifásica
y la segunda es causada por la presencia del aluminio.
La aleación a típica (Aleación titanio, 5% aluminio, 2,5% estaño) se utiliza para ensambles
de tubos de escape de avión, componentes formados por láminas que operan a temperaturas
hasta 480°C, tanque para combustibles de proyectiles y estructuras que operan por cortos
periodos a temperaturas de hasta 600°C.
Aleación a + ß (Alfa + Beta): Estas aleaciones contiene suficientes elementos estabilizadores ß
para provocar que la fase ß persista hasta la temperatura ambiente, y son más duras que las
aleaciones a.
La aleación típica a + ß (Aleación titanio, 6% aluminio, 4% vanadio): se utiliza para fabricar discos
y aletas de hélice de compresor de turbina de gas para avión, accesorios forjados para estructuras
de avión, y piezas de láminas metálicas para estructuras de avión.
Aleación ß (Beta): La aleación típica ß (Aleación titanio, 13% vanadio, 11% cromo, 3% aluminio)
se utiliza para fabricar sujetadores de alta resistencia y para componentes aeroespaciales que
requieren alta resistencia a temperaturas moderadas.
Cuando se combina titanio con niobio, se forma un compuesto intermetálico superconductor;
cuando se le combina con aluminio, se produce una nueva clase de aleaciones intermetálicas.
Aplicaciones
Sus aleaciones son duras y resistentes. El carburo de titanio se utiliza en la fabricación de aletas de
turbinas en la industria aerospacial y en herramientas de corte.
Dada su baja densidad y sus altas prestaciones mecánicas, se emplea mayoritariamente en la
fabricación de estructuras y elementos de máquinas en aeronáutica (aviones, cohetes, misiles,
satélites de comunicaciones, etc.). Normalmente se suele emplear aleado con el 8 % de aluminio.
Para mejorar las propiedades físicas, se le suele alear también con cromo, vanadio y molibdeno.
Se emplea también en la fabricación de herramientas de corte (nitrato de titanio), en la
construcción de aletas para turbinas (carburo de titanio), así como, en forma de óxido y
pulverizado, para la fabricación de pinturas antioxidantes. También se emplea para
recubrimiento de edificios
Dada su baja densidad y sus altas prestaciones mecánicas, se emplea en:
Estructuras y elementos de máquinas en aeronáutica (aviones, cohetes, misiles, transbordadores
espaciales, satélites de comunicaciones, etc.).
Herramientas de corte (nitrato de titanio).
Aletas para turbinas (carburo de titanio)
Pinturas antioxidantes (en forma de óxido y pulverizado).
Se está utilizando en odontología como base de piezas dentales y en la unión de huesos, así como
en articulaciones porque la incrustación de titanio en el hueso del cuerpo humano no provoca
rechazo alguno y, pasado algún tiempo, se produce una soldadura de manera natural.
También se emplea para recubrimiento de edificios
El Titanio y sus aleaciones desarrollan óxidos superficiales sumamente estables, de alta
integridad, tenacidad y adherencia. Si este óxido superficial es rayado o dañado, se
regenera inmediatamente en presencia de aire o agua. La película protectora de óxido es
favorecida a medida que aumenta el carácter oxidante del ambiente. Por ello el titanio resiste a la
corrosión en ambientes levemente reductores, neutros y altamente oxidantes hasta temperaturas
elevadas. Resiste la acción de ácidos agresivos -excepto en altas concentraciones de ácido
clorhídrico y fluorhídrico-que destruyen rápidamente a otros metales como el acero inoxidable.
Se utiliza ampliamente en la industria química y petroquímica, también en la construcción de
partes expuestas al agua salina, tales como piezas de barcos y plantas industriales costeras.
El titanio es altamente resistente al cloro húmedo (acuoso), al bromo, yodo y productos basados
en cloro debido a su carácter altamente oxidante. Además es totalmente resistente a soluciones de
cloritos, hipocloritos, cloratos, percloratos y dióxido de cloro.
Su alta biocompatibilidad lo convierten en el metal preferido para la fabricación de todo tipo de
implantes. Sus propiedades de osteointegración lo hacen especialmente apto para la obtención de
implantes osteointegrados, tales como los dentales, clavos que se fijan para la reconstrucción de
huesos fracturados, prótesis óseas, etc.
Su utilización se ha generalizado con el desarrollo de la tecnología aeroespacial, donde es capaz
de soportar las condiciones extremas de frío y calor que se dan en el espacio.
Industria militar: El titanio se emplea en la industria militar como material de blindaje, en la
carrocería de vehículos ligeros, en la construcción de submarinos nucleares y en la fabricación
de misiles.
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