Principis de treball i característiques d’aplicació dels aliatges de titani

Els aliatges de titani són aliatges basats en titani - amb altres elements metàl·lics (com alumini, vanadi, crom i molibdè). A causa de les seves excel·lents propietats mecàniques i resistència a la corrosió, s’utilitzen àmpliament en els camps aeroespacials, biomèdics, marins i altres camps. El seu principi de treball es basa principalment en les propietats físiques i químiques úniques del titani i els mecanismes d’enfortiment que es produeixen després de l’aliatge.

L’estructura atòmica de Titani li proporciona una gran resistència i baixa densitat. La seva densitat és només del 60% la de l’acer, però la seva força s’acosta o fins i tot supera la d’alguns acers d’aliatge. Els aliatges de titani es reforcen principalment mitjançant l’enfortiment de les solucions sòlides, l’enfortiment de les precipitacions i l’enduriment del treball. Per exemple, l’alumini i el vanadi són elements d’aliatge habituals. L’alumini millora la força del titani mantenint una bona duresa, mentre que el vanadi millora la seva duresa i resistència al desgast formant compostos intermetàlics fins (com Tial₃). A més, els aliatges de titani mantenen propietats mecàniques estables fins i tot a temperatures elevades, gràcies al seu alt punt de fusió (aproximadament 1668 graus) i una excel·lent resistència al fluix.

La resistència a la corrosió dels aliatges de titani prové de la pel·lícula d'òxid dens (TIO₂) que es forma a la seva superfície. Aquesta pel·lícula impedeix efectivament una major oxidació i corrosió, quedant estable fins i tot en aigua de mar i ambients àcids o alcalins. En el camp biomèdic, la biocompatibilitat dels aliatges de titani els converteix en un material ideal per a les articulacions artificials i els implants dentals, ja que no desencadenen el rebuig i formen un enllaç fort amb el teixit ossi.

En resum, el principi de treball dels aliatges de titani es basa en les propietats inherents del titani i la manipulació microestructural després de l’aliatge, aconseguint un equilibri entre la força, la resistència a la corrosió i la biocompatibilitat per satisfer els requisits estrictes de l’alta - final dels camps industrials i mèdics.