Titanio Grado 5 (Ti-6Al-4V): Propiedades, Aplicaciones y Datos Técnicos
El titanio grado 5, también conocido como Ti-6Al-4V, es la aleación de titanio más utilizada y representa aproximadamente el 50 % del titanio utilizado a nivel mundial. Combina una resistencia muy alta con un peso reducido, buena resistencia a la corrosión y excelentes propiedades mecánicas en un amplio rango de temperaturas. Gracias a su versatilidad, el titanio grado 5 se utiliza en las industrias aeroespacial, de tecnología médica, marina y offshore, energética y de alto rendimiento.
Propiedades del titanio grado 5
El titanio grado 5 es una aleación de titanio con una estructura bifásica (α+β), donde el aluminio estabiliza la fase alfa y el vanadio la fase beta. Esto proporciona un equilibrio óptimo entre resistencia, tenacidad, resistencia a la fatiga y resistencia a la corrosión. El material puede tratarse térmicamente para mejorar aún más sus propiedades mecánicas y se utiliza a menudo en aplicaciones con altas exigencias de rendimiento y fiabilidad.
- Tipo: Aleación de titanio (α+β)
- Aleación: Ti-6Al-4V
- Estructura: α+β (hexagonal + cúbica)
- Designaciones alternativas: Titanio grado 5, Ti-6Al-4V, Titanio gr5, UNS R56400, Werkstoffnr 3.7165
- Normas comunes: ASTM B265, ASTM B348, ASTM B381, ASTM B367, ASTM B337/B338, AMS 4911, AMS 4928, AMS-T-9046, ISO 5832-3
Variante ELI (Grado 23)
Para aplicaciones médicas y criogénicas, se suele utilizar la versión ELI (Extra Low Interstitial) con menor contenido de oxígeno para mejorar la tenacidad y la ductilidad.
- Designación: Titanio Grado 23
- UNS: R56401
- Werkstoffnr: 3.7164
- Normas: ASTM F136, ASTM F1472, AMS 4965
Ventajas
- Muy alta relación resistencia-peso
- Buena resistencia a la corrosión en aplicaciones marinas e industriales entornos
- Excelente resistencia a la fatiga
- Puede tratarse térmicamente para aumentar el rendimiento mecánico
- Amplia gama de aplicaciones en diversas industrias de alta tecnología
Limitaciones
- Menor resistencia a la corrosión que los grados de titanio comercialmente puros en algunos entornos químicos
- Mecanizado más exigente en comparación con el titanio CP
- Mayor coste del material que los grados de titanio inferiores
Aplicaciones típicas
Aeroespacial
Componentes estructurales, fijaciones, piezas de motor y trenes de aterrizaje donde el bajo peso y la alta resistencia son esenciales.
Tecnología médica
Implantes, prótesis e instrumental quirúrgico.
Marina y Offshore
Componentes de servicio pesado en entornos marinos donde se requiere resistencia mecánica y resistencia a la corrosión.
Energía y Industria
Componentes para turbinas, recipientes a presión y piezas avanzadas de maquinaria en entornos operativos exigentes.
Datos técnicos (estado recocido)
| Límite elástico (0,2%): |
~830–880 MPa |
| Resistencia a la tracción: |
~900–950 MPa |
| Alargamiento de rotura: |
~10–14% |
| Densidad: |
~4,43 g/cm³ |
| Módulo de elasticidad: |
~110 GPa |
| Conductividad térmica: |
~6,7 W/m·K |
| Temperatura máxima recomendada: |
≤350 °C |
| Soldabilidad: |
Buena – AWS A5.16 ERTi-5 |
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