Lingote de titânio Gr2 de alta pureza para forjamento de tarugos e indústria aeroespacial.

Um lingote de titânio é um bloco metálico primário formado pela fusão de titânio esponjoso (ou titânio esponjoso com elementos de liga). Ele serve como produto fundamental para o titânio e suas ligas, tipicamente exibindo um brilho metálico branco-prateado.

1. Por composição:

Lingote de titânio puro industrial: A pureza normalmente excede 99,8%. Utilizado como matéria-prima para a produção de ligas de titânio.

Lingote de liga de titânio: produzido pela liga de titânio puro industrial com outros elementos metálicos. Classificado com base nos elementos de liga em:

Lingote de liga de titânio tipo alfa (α)

Lingote de liga de titânio do tipo beta (β)

Lingote de liga de titânio do tipo alfa-beta (α+β)

Lingote de liga de titânio para uso médico: Fabricado com titânio puro de alta pureza para uso industrial e elementos de liga de grau médico. Projetado especificamente para a produção de instrumentos e implantes médicos.

2. Conforme especificação: Inclui lingotes quadrados, lingotes redondos, lingotes em forma de placa, etc. As diferentes especificações atendem a diversas necessidades de processamento e aplicação.

Propriedades físicas:

Densidade: Aproximadamente 4,5 g/cm³. Mais leve que aço, cobre e alumínio, caracterizado por alta resistência e baixa densidade.

Resistência à tração: Pode atingir 686-1176 MPa.

Ponto de fusão: Alto, aproximadamente 1660°C.

Condutividade térmica: Baixa, cerca de 1/5 da do aço e 1/10 da do alumínio.

Coeficiente de expansão térmica: Baixo, aproximadamente metade do do aço.

Desempenho criogênico: Excelente, mantém boa ductilidade mesmo em temperaturas de nitrogênio líquido.

Propriedades químicas:

Apresenta boa estabilidade à temperatura ambiente, resistindo à reação com O₂, N₂, etc., da atmosfera.

Reage com gases como O₂, N₂ e H₂ em temperaturas elevadas.

Relativamente estável em ácidos oxidantes, neutros e fracamente redutores.

Dissolve-se rapidamente em ácidos redutores fortes, como o ácido fluorídrico (HF).

Em altas temperaturas, apresenta forte afinidade por elementos como oxigênio, nitrogênio, carbono e hidrogênio.

1. Preparação da matéria-prima:
A principal matéria-prima é o titânio esponjoso, que geralmente requer pureza acima de 99%.
Ligas-mãe (por exemplo, Ti-V, Ti-Al-Mg, Ti-Mo-Cr) são adicionadas para ajustar a composição e refinar a microestrutura.

2. Fusão:
Métodos industriais primários:
Fusão de eletrodos consumíveis a vácuo (VCE): O titânio esponjoso e o titânio revertido são prensados, secos e moldados em um eletrodo com uma folha de titânio e um cadinho de grafite. O eletrodo é então fundido em um forno consumível a vácuo, frequentemente envolvendo múltiplas fusões antes do vazamento final em um molde de lingote.
Fusão em Cadinho Frio: As matérias-primas são fundidas em um cadinho de cobre refrigerado a água, utilizando fontes de calor de alta temperatura (feixe de elétrons ou arco de plasma). O material fundido solidifica no cadinho. Este processo remove eficazmente a fase alfa dura e as inclusões de alta densidade, tornando-se o método preferido para a produção de titânio "limpo" de grau aeroespacial.

3. Refino:
Para reduzir ainda mais o teor de impurezas, melhorar a homogeneidade da liga e aprimorar as propriedades gerais do material, as ligas de titânio frequentemente passam por processos de refino.
Métodos primários de refino: Refino por feixe de elétrons em forno frio (EBCHR), Refusão por arco a vácuo (VAR).

Aeroespacial: Um dos materiais metálicos mais utilizados.

Estruturas de aeronaves: Componentes essenciais como asas, fuselagens e trem de pouso utilizam sua baixa densidade e alta resistência para reduzir o peso e melhorar a eficiência de combustível.

Motores aeronáuticos: Componentes como pás de compressores, discos e carcaças, capazes de suportar altas velocidades de rotação e temperaturas elevadas.

Dispositivos médicos: Valorizado por sua excelente biocompatibilidade e resistência à corrosão. Utilizado em próteses de quadril, válvulas cardíacas artificiais, implantes dentários, etc. Suas propriedades mecânicas favoráveis ​​e biocompatibilidade garantem amplas perspectivas de mercado.

Indústria química: A excepcional resistência à corrosão permite uma ampla aplicação em equipamentos de processamento químico, tubulações, válvulas, etc. Resiste à corrosão causada por diversos ácidos, álcalis e sais, prolongando a vida útil dos equipamentos, aumentando a eficiência e a segurança da produção.

Construção naval: A resistência à corrosão em ambientes marinhos torna o material adequado para estruturas de casco, sistemas de tratamento de água do mar, hélices, etc., melhorando a durabilidade e a confiabilidade da embarcação e reduzindo os custos de manutenção.

Fabricação de automóveis: Utilizado em componentes de motores, sistemas de suspensão e peças estruturais da carroceria onde alta resistência e durabilidade são essenciais. Contribui para a redução de peso, melhoria da economia de combustível, aprimoramento do desempenho do veículo e aumento da confiabilidade e vida útil dos componentes.