Introducción a las aleaciones de titanio en polvo

Aleaciones de titanio en polvo es un material de ingeniería versátil con propiedades únicas que lo hacen adecuado para aplicaciones avanzadas en todos los sectores. Este artículo ofrece una visión general de la pulvimetalurgia de las aleaciones de titanio, los métodos de fabricación, las composiciones, las propiedades mecánicas y físicas, las aplicaciones, las especificaciones, los precios, las ventajas e inconvenientes y las preguntas más frecuentes.

Métodos de fabricación de aleaciones de titanio en polvo

El polvo de aleaciones de titanio puede producirse mediante diversos métodos que influyen en las características del polvo, como la distribución del tamaño de las partículas, la morfología y los niveles de pureza, entre otros. Las principales vías de fabricación son:

Cada método de producción da como resultado un polvo de aleaciones de titanio con características distintas que se adaptan a diferentes aplicaciones industriales.

Aleaciones de titanio Composiciones en polvo

El polvo de aleaciones de titanio para metalurgia consiste en titanio mezclado principalmente con aluminio y vanadio, con trazas de hierro, oxígeno, carbono y nitrógeno. Las formulaciones más comunes de aleaciones de titanio por porcentaje en masa incluyen:

La química del polvo de las aleaciones de titanio puede adaptarse para optimizar los perfiles de rendimiento, desde la resistencia y la dureza hasta la resistencia a la corrosión, la biocompatibilidad, la resistencia a altas temperaturas, el ahorro de peso y otras prioridades en función del uso final.

Aleaciones de titanio en polvo Propiedades

Entre las propiedades clave del polvo de aleaciones de titanio valoradas en las aplicaciones se incluyen:

Las aleaciones de titanio en polvo ofrecen un perfil de propiedades avanzado que combina la ligereza del titanio con una elevada relación resistencia-peso, tenacidad a la fractura, resistencia a la fatiga y a la corrosión adecuadas para aplicaciones críticas.

Aleaciones de titanio Aplicaciones del polvo

Su ligereza, biocompatibilidad y resistencia a entornos extremos hacen de las aleaciones de titanio una opción versátil en todos los mercados. Las aplicaciones típicas son:

Estos exigentes entornos en todos los sectores aprovechan las propiedades de las aleaciones de titanio, como la elevada relación resistencia-peso, la resistencia a la fatiga, la tenacidad a la fractura, la resistencia a la corrosión y la biocompatibilidad.

Especificaciones del polvo de aleaciones de titanio

Los polvos de aleaciones de titanio se producen con especificaciones estandarizadas en cuanto a química, distribución del tamaño de las partículas, morfología y otros parámetros adaptados a las necesidades de fabricación aditiva o de prensado y sinterización.

Cumplir los ensayos químicos dentro de los límites permitidos de oxígeno, nitrógeno, carbono, hierro y otros oligoelementos es fundamental para obtener un polvo de alto rendimiento. Estas especificaciones permiten la idoneidad del procesamiento mediante técnicas AM o de prensado y sinterización.

Aleaciones de titanio Comparación de polvos

Las variantes de polvo de aleaciones de titanio más utilizadas -las calidades Ti-6Al-4V, Ti-6Al-4V ELI y Ti-10V-2Fe-3Al- presentan distintas ventajas en cuanto a propiedades:

El polvo de grado Ti-6Al-4V ELI destaca por su ductilidad, soldabilidad, biocompatibilidad y resistencia a la corrosión, pero cuesta más, mientras que el Ti-10V-2Fe-3Al sobresale en resistencia a la corrosión a menor precio, pero pierde en idoneidad biomédica en comparación con las aleaciones de grado 5 y 23.

Precios del polvo de aleaciones de titanio

El polvo de aleaciones de titanio tiene un precio muy superior al del polvo de acero debido a la intensidad de su procesamiento y a sus propiedades únicas:

El coste depende del método de fabricación, la química, la distribución de tamaños, la forma y las cantidades pedidas. El polvo irregular puede ser más barato que el esférico. También se aplican sobreprecios por el envasado en argón o al vacío. Los descuentos por volumen también reducen el precio por kilo.

Aleaciones de titanio en polvo Ventajas e inconvenientes

Las aleaciones de titanio en polvo mejoran el rendimiento, pero a un coste mayor. Superan a los aceros en resistencia específica y resistencia ambiental, pero se quedan atrás en resistencia absoluta y métricas de coste. Algunas aleaciones de titanio también pueden verse afectadas por una menor resistencia a la fatiga, la absorción de hidrógeno y la abrasión.

PREGUNTAS FRECUENTES

Conclusiones

Con propiedades como una alta resistencia específica, a la fatiga y a la corrosión, los polvos de aleaciones de titanio permiten fabricar piezas más ligeras y duraderas para aplicaciones aeroespaciales, médicas, de automoción, energéticas y otras aplicaciones exigentes. Los avances en la pulvimetalurgia del titanio están ampliando su adopción mediante polvos optimizados adaptados a las técnicas de AM.

Los principales grados de titanio Ti-6Al-4V, Ti-6Al-4V ELI y Ti-10V-2Fe-3Al equilibran propiedades como resistencia, ductilidad, tenacidad, soldabilidad, biocompatibilidad y resistencia química a precios atractivos. El continuo desarrollo de las aleaciones de titanio y los avances en las capacidades de AM de metales acelerarán la utilización del polvo de titanio para componentes de misión crítica.

conocer más procesos de impresión 3D