O princípio das ligas de titânio

As ligas de titânio são ligas compostas de titânio como base e outros elementos. O titânio existe em duas formas alotrópicas: -titânio com uma estrutura hexagonal compacta-compactada abaixo de 882 graus e -titânio com uma estrutura cúbica de corpo-centrada acima de 882 graus.

Os elementos de liga podem ser classificados em três categorias com base na sua influência na temperatura de transformação de fase:

① Os elementos que estabilizam a fase e aumentam a temperatura de transformação de fase são chamados de -elementos estabilizadores, incluindo alumínio, carbono, oxigênio e nitrogênio. O alumínio é o principal elemento de liga nas ligas de titânio, melhorando significativamente a resistência da liga tanto em temperatura ambiente quanto em altas temperaturas, reduzindo sua gravidade específica e aumentando seu módulo de elasticidade.

② Os elementos que estabilizam a fase e diminuem a temperatura de transformação de fase são chamados de -elementos estabilizadores, que podem ser divididos em tipos isomórficos e eutetóides. O primeiro inclui molibdênio, nióbio e vanádio; o último inclui cromo, manganês, cobre, ferro e silício.

③ Os elementos que têm pouco efeito na temperatura de transformação de fase são chamados de elementos neutros, incluindo zircônio e estanho.

Oxigênio, nitrogênio, carbono e hidrogênio são as principais impurezas nas ligas de titânio. O oxigênio e o nitrogênio apresentam alta solubilidade na fase, fortalecendo significativamente as ligas de titânio, mas reduzindo sua plasticidade. Os teores de oxigênio e nitrogênio no titânio são normalmente especificados como abaixo de 0,15–0,2% e 0,04–0,05%, respectivamente. O hidrogênio tem solubilidade muito baixa na fase; a dissolução excessiva de hidrogênio em ligas de titânio formará hidretos, tornando a liga quebradiça. O teor de hidrogênio nas ligas de titânio é geralmente controlado abaixo de 0,015%. A dissolução do hidrogênio no titânio é reversível e pode ser removida por recozimento a vácuo.