Cos'è la lega di titanio

Le leghe di titanio sono metalli che contengono una miscela di titanio e altri elementi chimici. Tali leghe hanno una resistenza alla trazione e una tenacità molto elevate (anche a temperature estreme). Sono leggeri, hanno una straordinaria resistenza alla corrosione e la capacità di resistere a temperature estreme. Tuttavia, l'alto costo di entrambe le materie prime e la loro lavorazione ne limitano l'uso a applicazioni militari, aeromobili, veicoli spaziali, biciclette, dispositivi medici, gioielli, componenti altamente stressati come bielle su costose auto sportive e alcune attrezzature sportive e elettroniche di consumo.

Sebbene " commercialmente puro " il titanio ha proprietà meccaniche accettabili ed è stato utilizzato per impianti ortopedici e dentali, per la maggior parte delle applicazioni il titanio è legato con piccole quantità di alluminio e vanadio, in genere rispettivamente del 6% e del 4%, in peso. Questa miscela ha una solubilità solida che varia notevolmente con la temperatura, permettendole di subire un rafforzamento delle precipitazioni. Questo processo di trattamento termico viene eseguito dopo che la lega è stata lavorata nella sua forma definitiva ma prima di essere messa in uso, consentendo una fabbricazione molto più facile di un prodotto ad alta resistenza.

Le leghe di titanio sono generalmente classificate in quattro categorie principali:

Leghe alfa che contengono solo elementi leganti neutri (come stagno) e / o stabilizzanti alfa (come alluminio o ossigeno). Questi non sono trattabili a caldo. Gli esempi includono: Ti-5Al-2Sn-ELI, Ti-8Al-1Mo-1V.

Le leghe near-alfa contengono una piccola quantità di beta-fase duttile. Oltre agli stabilizzanti alfa-fase, le leghe near-alfa sono in lega con l'1-2% degli stabilizzanti di fase beta come il molibdeno, il silicio o il vanadio. Gli esempi includono: Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo, Ti-5Al-5Sn-2Zr-2Mo, MI 685, Ti 1100.

Alfa e beta leghe, che sono metastabili e generalmente includono una combinazione di stabilizzanti alfa e beta e che possono essere trattati termicamente. Gli esempi includono: Ti-6Al-4V, Ti-6Al-4V-ELI, Ti-6Al-6V-2Sn.

Leghe beta e beta vicine, che sono metastabili e che contengono sufficienti beta stabilizzanti (come il molibdeno, il silicio e il vanadio) per consentire loro di mantenere la fase beta quando estinte, e che possono anche essere trattate in soluzione e invecchiate per migliorare la resistenza. Gli esempi includono: Ti-10V-2Fe-3Al, Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr, Ti-13V-11Cr-3Al, Ti-8Mo-8V-2Fe-3Al, Beta C, Ti-15-3.