ASTM B348: Guía completa
Índice
Cuando se trata de barras y tochos de titanio y aleaciones de titanio, ASTM B348 es la especificación estándar que rige su producción y calidad. Pero, ¿qué es exactamente la norma ASTM B348 y por qué es crucial en diversos sectores? Profundicemos en los detalles.
Visión general de ASTM B348
ASTM B348 es una especificación que abarca varios grados de barras y tochos de titanio y aleaciones de titanio. Estos materiales se utilizan ampliamente en la industria aeroespacial, los dispositivos médicos, la automoción y otras industrias de alto rendimiento debido a su excelente relación resistencia-peso, resistencia a la corrosión y biocompatibilidad.
Detalles clave de ASTM B348
- Título: Especificación estándar para barras y palanquillas de titanio y aleaciones de titanio
- Organismo de normalización: ASTM Internacional
- Tipos de material: Titanio puro y aleaciones de titanio
- Aplicaciones: Aeroespacial, dispositivos médicos, automoción, marina, procesamiento químico
- Propiedades: Alta resistencia, resistencia a la corrosión, baja densidad, biocompatibilidad
Tipos de titanio y aleaciones de titanio según ASTM B348
Grados comunes y su composición
| Grado | Composición | Propiedades | Características |
|---|---|---|---|
| Grado 1 | Titanio puro (99,5% Ti) | Excelente resistencia a la corrosión, ductilidad y conformabilidad | La más blanda y dúctil de todas las calidades |
| Grado 2 | Titanio puro (99,2% Ti) | Buen equilibrio entre resistencia y ductilidad | Ampliamente utilizado para aplicaciones industriales |
| Grado 3 | Titanio puro (99,1% Ti) | Mayor resistencia que el Grado 2, menos dúctil | Se utiliza cuando se requiere una mayor resistencia |
| Grado 4 | Titanio puro (99% Ti) | Mayor resistencia entre las calidades puras, menor ductilidad | Adecuado para aplicaciones de alta presión |
| 5º curso | Ti-6Al-4V (6% Al, 4% V) | Alta resistencia, peso ligero, resistencia a la corrosión | Aleación de titanio más utilizada |
| 7º curso | Ti-0,2Pd (0,2% Pd) | Mayor resistencia a la corrosión en entornos reductores y oxidantes | Utilizado en industrias de transformación química |
| Grado 9 | Ti-3Al-2,5V (3% Al, 2,5% V) | Buena resistencia y conformabilidad | Utilizado en aplicaciones aeroespaciales e industriales |
| Grado 11 | Ti-0,15Pd (0,15% Pd) | Similar al Grado 1 pero con resistencia a la corrosión mejorada | Utilizado en la industria naval y química |
| Grado 12 | Ti-0,3Mo-0,8Ni (0,3% Mo, 0,8% Ni) | Mayor resistencia a la corrosión y solidez | Adecuado para aplicaciones químicas y marinas |
| Grado 23 | Ti-6Al-4V ELI (Extra Low Interstitial) | Alta resistencia, excelente tenacidad a la fractura | Se utiliza en implantes médicos y en la industria aeroespacial |
Propiedades y características de ASTM B348 Materiales
Comprender las propiedades de estos materiales es esencial para seleccionar el grado adecuado para su aplicación. Desglosemos las características clave:
Propiedades mecánicas
| Propiedad | Grado 1 | Grado 2 | Grado 3 | Grado 4 | 5º curso | 7º curso | Grado 9 | Grado 11 | Grado 12 | Grado 23 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Resistencia a la tracción (MPa) | 240 | 345 | 450 | 550 | 895 | 345 | 620 | 240 | 483 | 860 |
| Límite elástico (MPa) | 170 | 275 | 380 | 485 | 825 | 275 | 483 | 170 | 380 | 795 |
| Alargamiento (%) | 24 | 20 | 18 | 15 | 10 | 20 | 15 | 24 | 18 | 10 |
Propiedades físicas
| Propiedad | Grado 1 | Grado 2 | Grado 3 | Grado 4 | 5º curso | 7º curso | Grado 9 | Grado 11 | Grado 12 | Grado 23 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Densidad (g/cm³) | 4.51 | 4.51 | 4.51 | 4.51 | 4.43 | 4.51 | 4.48 | 4.51 | 4.54 | 4.43 |
| Punto de fusión (°C) | 1668 | 1668 | 1668 | 1668 | 1604 | 1668 | 1638 | 1668 | 1650 | 1604 |
| Módulo de elasticidad (GPa) | 105 | 105 | 105 | 105 | 110 | 105 | 103 | 105 | 106 | 110 |
Aplicaciones de los materiales ASTM B348
Dadas sus excelentes propiedades, los materiales ASTM B348 se utilizan en diversas aplicaciones exigentes.
Aplicaciones industriales
| Industria | Aplicaciones | Grados preferentes |
|---|---|---|
| Aeroespacial | Componentes de aeronaves, elementos de fijación, trenes de aterrizaje | 5º curso, 9º curso, 23º curso |
| Médico | Implantes quirúrgicos, implantes dentales, prótesis | Grado 23, Grado 5 |
| Automoción | Componentes del motor, sistemas de escape, bielas | 5º y 9º curso |
| Marina | Construcción naval, estructuras offshore, plantas desalinizadoras | 2º curso, 12º curso, 11º curso |
| Procesado químico | Intercambiadores de calor, recipientes de reacción, tuberías | 2º curso, 7º curso, 12º curso |
Tabla de aplicaciones
| Aplicación | Descripción | Grados recomendados |
|---|---|---|
| Componentes aeroespaciales | Piezas ligeras de alta resistencia para aviones y naves espaciales | 5º curso, 9º curso, 23º curso |
| Productos sanitarios | Implantes y herramientas quirúrgicas biocompatibles | Grado 23, Grado 5 |
| Piezas de automóviles | Componentes de motor y escape ligeros y duraderos | 5º y 9º curso |
| Equipamiento marino | Piezas resistentes a la corrosión para entornos marinos | 2º curso, 12º curso, 11º curso |
| Procesado químico | Equipos para la manipulación de sustancias corrosivas | 2º curso, 7º curso, 12º curso |
Especificaciones, tamaños y normas
Comprender las especificaciones y tamaños disponibles para los materiales ASTM B348 es crucial para una correcta selección y aplicación.
Tabla de especificaciones
| Grado | Gama de diámetros (mm) | Rango de longitud (mm) | Normas |
|---|---|---|---|
| Grado 1 | 6.35 – 152.4 | 300 – 6000 | ASTM B348, ASME SB-348 |
| Grado 2 | 6.35 – 152.4 | 300 – 6000 | ASTM B348, ASME SB-348 |
| Grado 3 | 6.35 – 152.4 | 300 – 6000 | ASTM B348, ASME SB-348 |
| Grado 4 | 6.35 – 152.4 | 300 – 6000 | ASTM B348, ASME SB-348 |
| 5º curso | 6.35 – 203.2 | 300 – 6000 | ASTM B348, AMS 4928, MIL-T-9047 |
| 7º curso | 6.35 – 152.4 | 300 – 6000 | ASTM B348, ASME SB-348 |
| Grado 9 | 6.35 – 152.4 | 300 – 6000 | ASTM B348, AMS 4928 |
| Grado 11 | 6.35 – 152.4 | 300 – 6000 | ASTM B348, ASME SB-348 |
| Grado 12 | 6.35 – 152.4 | 300 – 6000 | ASTM B348, ASME SB-348 |
| Grado 23 | 6.35 – 203.2 | 300 – 6000 | ASTM B348, AMS 4930 |
Proveedores y precios
La disponibilidad y el coste de los materiales ASTM B348 pueden variar en función del proveedor, el grado y la cantidad.
Tabla de proveedores
| Proveedor | Disponibilidad de grados | Gama de precios (por kg) | Ubicación |
|---|---|---|---|
| Titanium Metals Corp | Grados 1, 2, 5, 7, 23 | $50 – $200 | EE.UU. |
| Baoji Titanium Co. | Grado 1, 2, 3, 4, 5, 9 | $40 – $180 | China |
| Calendario | Grado 1, 2, 3, 4, 5, 23 | $55 – $210 | Estados Unidos, Europa |
| VSMPO-AVISMA | Grados 1, 2, 5, 9, 23 | $45 – $190 | Rusia |
| Superconductores occidentales | Grados 1, 2, 3, 5, 7, 12 | $50 – $195 | China |
Comparación de pros y contras de ASTM B348 Grados
Seleccionar el grado de titanio adecuado requiere sopesar las ventajas y desventajas de cada opción.
Cuadro comparativo
| Grado | Ventajas | Desventajas |
|---|---|---|
| Grado 1 | Excelente resistencia a la corrosión, alta ductilidad | Menor resistencia en comparación con otras calidades |
| Grado 2 | Buen equilibrio entre resistencia y ductilidad | Ligeramente menos resistente a la corrosión que el Grado 1 |
| Grado 3 | Mayor resistencia que el Grado 2 | Menos dúctil |
| Grado 4 | La mayor resistencia entre las calidades puras | Menos dúctil entre los grados puros |
| 5º curso | Alta resistencia, resistencia a la corrosión, ampliamente disponible | Más caro, más difícil de mecanizar |
| 7º curso | Excelente resistencia a la corrosión en entornos específicos | Limitado a aplicaciones especializadas |
| Grado 9 | Buena conformabilidad, resistencia moderada | Disponibilidad limitada en comparación con el Grado 5 |
| Grado 11 | Similar al Grado 1 con mejor resistencia a la corrosión | Menor resistencia |
| Grado 12 | Buena resistencia a la corrosión y solidez | Más caro |
| Grado 23 | Alta resistencia, excelente para aplicaciones médicas | Muy caro, limitado a aplicaciones de alto rendimiento |
PREGUNTAS FRECUENTES
| Pregunta | Respuesta |
|---|---|
| ¿Qué es la norma ASTM B348? | ASTM B348 es una especificación estándar para barras y tochos de titanio y aleaciones de titanio. |
| ¿Por qué se utiliza el titanio en la industria aeroespacial? | El titanio se utiliza en la industria aeroespacial por su elevada relación resistencia-peso y su excelente resistencia a la corrosión. |
| ¿Qué grado de titanio es mejor para los implantes médicos? | El grado 23 (Ti-6Al-4V ELI) es el preferido para los implantes médicos debido a su biocompatibilidad y alta resistencia. |
| ¿En qué se diferencia el titanio de grado 5 del de grado 2? | El grado 5 tiene mayor resistencia y se utiliza en aplicaciones más exigentes, mientras que el grado 2 ofrece un buen equilibrio de propiedades a menor coste. |
| ¿Qué industrias utilizan materiales ASTM B348? | Industrias como la aeroespacial, médica, automovilística, naval y de procesamiento químico utilizan materiales ASTM B348. |
| ¿Cómo se fabrican las barras y los tochos de titanio? | Suelen fabricarse mediante procesos como la fusión, la forja y el laminado, seguidos de tratamiento térmico y mecanizado. |
| ¿Qué hace que el titanio sea resistente a la corrosión? | El titanio forma una capa de óxido pasiva en su superficie que lo protege de la corrosión. |
| ¿Se puede soldar el titanio? | Sí, el titanio puede soldarse, pero requiere técnicas y equipos específicos para evitar la contaminación y garantizar soldaduras fuertes. |
| ¿Cuál es la diferencia entre el titanio de grado 5 y el de grado 23? | El grado 23 es una versión de intersticio extra bajo del grado 5, que ofrece una ductilidad y una tenacidad a la fractura mejoradas para aplicaciones médicas. |
| ¿Dónde puedo comprar titanio ASTM B348? | El titanio ASTM B348 puede adquirirse a varios proveedores como Titanium Metals Corp, Baoji Titanium Co. y Timet. |
Conclusión
La norma ASTM B348 establece el estándar para barras y tochos de titanio y aleaciones de titanio, garantizando una alta calidad y fiabilidad para diversas aplicaciones. Ya sea en el sector aeroespacial, médico, de automoción o de procesamiento químico, conocer los distintos grados y sus propiedades puede ayudarle a elegir el material adecuado para sus necesidades. Con su combinación única de fuerza, resistencia a la corrosión y biocompatibilidad, el titanio sigue siendo un material fundamental en ingeniería y fabricación avanzadas.
Siguiendo estas directrices, este artículo pretende proporcionar un recurso completo y optimizado para SEO sobre ASTM B348, atrayendo a los lectores con información detallada, ideas prácticas y un tono conversacional.
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