O titânio é um dos metais mais fortes da tabela periódica. Tem uma excelente resistência ao sal, à água e ao calor. Devido à sua leveza, tornou-se o material de eleição para muitas indústrias. Para além disso, o titânio tem uma baixa densidade e, por isso, é mais fácil de trabalhar. Existem vários tipos de ligas de titânio, o grau 5 (Ti-6Al-4V) é o grau de liga de titânio mais utilizado, e outros graus têm encontrado a sua aplicação nos domínios industriais, a diferença entre estes tipos de ligas de titânio reside na sua resistência. Este artigo aborda as vantagens do titânio e as suas propriedades. Poderá também querer ler sobre algumas das suas desvantagens e utilizações. Abaixo estão listados alguns dos maiores benefícios do titânio. Para saber como é utilizado na construção e na indústria, continue a ler!
Alta resistência
A elevada relação força/peso e a resistência à corrosão são algumas das propriedades que tornam as ligas de titânio atractivas. A densidade das ligas de titânio é normalmente de cerca de 4,51g/cm3, apenas 60% da do aço. O rácio de resistência (resistência/densidade) da liga de titânio permite a produção de peças com elevada resistência unitária e leveza. Por exemplo, a liga Gr5 mais comummente utilizada tem uma resistência específica de > 200MPa (g/cm3), que é superior a outros metais industriais puros e é um bom material para o fabrico de peças estruturais de suporte de carga. As peças de liga de titânio para automóveis podem não só reduzir a massa do automóvel, mas também reduzir a inércia de movimento. A liga de titânio é utilizada para peças de motor, esqueleto, pele, fixadores e trem de aterragem.
Boa resistência ao calor
Devido à sua alta resistência térmica, os tubos de liga de titânio podem trabalhar em ambientes tão quentes quanto 450 ℃ ~ 650 ℃ por um longo tempo, a resistência à tração da liga Gr5 pode chegar a 620MPa a 400 ℃, é usada para fabricar parte das peças estruturais aeroespaciais de alta temperatura. Em comparação com a liga de alumínio, que também é um "metal espacial", a liga de titânio ainda pode manter a resistência necessária em temperatura moderada, enquanto a liga de alumínio diminui significativamente a 150 ℃.
Boa resistência à corrosão
Uma das maiores vantagens do titânio é o facto de não ser corrosivo. O metal não é afetado por temperaturas elevadas, o que o torna ideal para equipamento de campos petrolíferos. As ligas de titânio são particularmente resistentes à corrosão por pite, ácida e por tensão, e têm excelente resistência a álcalis, cloretos, compostos orgânicos clorados, ácido nítrico e ácido sulfúrico. A resistência à corrosão do titânio e da liga de titânio é melhor do que o alumínio e o magnésio, e ainda melhor do que o aço inoxidável em alguns ambientes. É um bom material para a corrosão de gases de escape a alta temperatura contendo sulfureto de hidrogénio, é um material ideal para o fabrico de condutas petroquímicas, tubos de escape de veículos e assim por diante.
Boa biocompatibilidade
O titânio e as suas ligas são os implantes biomédicos mais utilizados. Espera-se que tenham excelentes propriedades biomecânicas, comparáveis às do corpo humano e dos tecidos autógenos animais, sem efeitos secundários. Esta propriedade deve-se ao facto de o titânio ter uma baixa condutividade eléctrica, alta resistência e baixo peso e resistência à corrosão do corpo.
Mas sabemos que o titânio também tem algumas "desvantagens" em comparação com outros metais. Em primeiro lugar, o titânio é difícil de extrair porque se combina com o oxigénio, o carbono, o azoto e muitos outros elementos a altas temperaturas, o que faz dele um "metal raro". Devido à sua reatividade, o titânio deve ser tratado de forma diferente durante todas as fases de produção. É suscetível a impurezas e é caro, o que significa que será mais caro. Mas se quiser um produto duradouro, tem de estar preparado para gastar mais. Esta é uma das características mais atractivas do titânio. Além disso, a liga de titânio tem uma fraca soldabilidade e o desempenho de maquinação é fácil de absorver hidrogénio, oxigénio, nitrogénio, carbono e outras impurezas na condição de corte, essas desvantagens fazem com que sejam principalmente utilizadas na estrutura de aeronaves, aeronaves e petróleo e indústria química e outras indústrias. Uma nova geração de aviões de combate conhecida como F-22 Raptor é um exemplo perfeito. Contará com 42% de titânio na sua estrutura estrutural, sendo quase dois terços da fuselagem traseira em titânio.