O valor central de uma tabela de classes de titânio reside na unificação de diferentes sistemas de normas nacionais numa única estrutura de referência. Uma tabela completa não só inclui correspondências de classes, como também fornece parâmetros fundamentais de desempenho e descrições de características, servindo de base para a seleção preliminar de materiais.
A tabela abaixo resume as características, parâmetros e campos de aplicação dos graus de titânio mais populares a nível internacional.
| Nível | Tipo | Composição Primária | Resistência à Tração (MPa) | Características | Aplicação | Intervalo de preço (USD/kg) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Gr1 (TA1) | Titânio Puro Industrial | Ti ≥99,5% | 240-370 | Elevada ductilidade, excelente resistência à corrosão | Tubagens químicas, implantes médicos | $11-$19 |
| Gr2 (TA2) | Titânio de grau industrial | Ti (equilíbrio), Fe≤0,30, O≤0,25 | 440-500 | Resistência moderada, boa resistência à corrosão | Sistemas de arrefecimento de água do mar, bombas/válvulas/tubagens | $12-$21 |
| Gr5 (TC4) | tipo α+β | Ti-6Al-4V | 895-1100 | Alta resistência, boas propriedades gerais | Componentes estruturais aeroespaciais, médicos, equipamentos desportivos de última geração | $44-$77 |
| Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo | Quase-α | Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo | 860-900 | Excelente estabilidade a altas temperaturas | Componentes do compressor do motor aeronáutico | - |
| Ti-10V-2Fe-3Al | tipo β | Ti-10V-2Fe-3Al | 1200-1350 | Ultra-alta resistência, endurecível pelo tempo | Trem de aterragem de aeronaves, bielas de corrida | - |
| BT9 (norma russa) | Tipo próximo de α | Ti-6,5Al-3,5Mo-1,5Zr-0,3Si | - | Excelente resistência a altas temperaturas e resistência à fluência | Discos, pás e rotores de motores aeronáuticos | - |
Diferentes setores industriais desenvolvem preferências distintas por graus de titânio com base em ambientes operacionais específicos, requisitos de desempenho e considerações de custo. Na indústria aeroespacial, o Gr5 (TC4) é a escolha preferida para trens de aterragem de aeronaves, estruturas de fuselagem e carcaças de motores de foguete devido ao seu excelente equilíbrio entre resistência, soldabilidade e propriedades de fadiga.
Para componentes de motores, como discos e pás de compressores, que requerem resistência a temperaturas extremamente elevadas, as ligas resistentes ao calor, como o Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo e o TC11 (norma russa BT9), são mais comummente empregues. A engenharia naval enfrenta ambientes corrosivos e de alta pressão em águas profundas. A nova liga de titânio Ti551, ao mesmo tempo que garante uma elevada resistência mecânica e resistência à corrosão sob tensão, oferece uma excelente relação custo-benefício, sendo altamente adequada para o fabrico de cascos pressurizados de submersíveis de águas profundas.
No processamento químico e na manufatura em geral, a procura reside no equilíbrio entre a resistência à corrosão e o custo. Consequentemente, os graus industriais de titânio puro, como o Gr1 e o Gr2, são amplamente utilizados no fabrico de permutadores de calor, reatores e sistemas de tubagem.
A indústria médica prioriza a biocompatibilidade e a durabilidade. O Grau 5 (TC4) e as suas variantes com baixo teor de elementos intersticiais (TC4 ELI) são materiais ideais para o fabrico de implantes a longo prazo, como articulações artificiais e placas ósseas.
Para melhorar o desempenho em ambientes extremamente adversos, algumas ligas de titânio incorporam metais preciosos como o paládio e o ruténio. Estas ligas são normalmente categorizadas separadamente em tabelas de classificação de ligas de titânio, caracterizadas por uma resistência à corrosão incomparável, particularmente em meios ácidos redutores.
Por exemplo, os graus ASTM Gr7e Gr11incorporam o paládio metálico no titânio industrial puro. Esta adição de vestígios aumenta drasticamente a resistência à corrosão em ambientes não oxidantes, como os ácidos clorídrico e sulfúrico. Apesar do elevado custo inicial do material, a utilização de ligas de titânio contendo paládio em equipamentos críticos na indústria química — como reatores, permutadores de calor e bombas/válvulas — prolonga significativamente a vida útil dos equipamentos. Isto revela-se geralmente mais económico ao longo de todo o ciclo de vida.
( A Fábrica de Reciclagem de Metais Preciososde Dongsheng recicla este tipo de liga de titânio a preços elevados)
A existência destes materiais de alta qualidade sublinha o papel insubstituível da tabela de classificação do titânio na seleção de materiais para condições operacionais especializadas.
Nas aplicações práticas, as tabelas de teores de titânio são essenciais para todas as fases da seleção, conceção, aquisição e fabrico de projetos. Um engenheiro experiente que selecione materiais para novos equipamentos consultará primeiro estas tabelas para comparar materiais equivalentes em diferentes sistemas padrão — uma etapa crucial em projetos colaborativos internacionais.
Por exemplo, ao conceber equipamentos químicos para um cliente europeu que especifica titânio Gr2 em desenhos, a consulta da tabela de conversão permite a rápida identificação do material TA2 correspondente à norma nacional chinesa para aquisição e processamento. Isto garante que as propriedades do material cumprem os requisitos de projeto, evitando erros de aquisição e atrasos no cronograma causados por discrepâncias entre as normas.
Além disso, à medida que os princípios do desenvolvimento sustentável ganham destaque, a indústria de reciclagem de ligas de titâniotorna-se cada vez mais vital. Um processo de reciclagem eficiente depende da identificação precisa da composição da sucata, tornando a tabela de conversão de classes de ligas de titânio uma ferramenta fundamental para a classificação das diferentes classes de resíduos de titânio. Internacionalmente, existem normas especializadas para a reciclagem de ligas de titânio, como a GB/T 45057-2024 "Lingotes de Titânio Reciclados". Esta norma regula o processamento de materiais de ligas de titânio reciclados, garante a qualidade dos lingotes de titânio reciclados e impulsiona o desenvolvimento industrial da reciclagem de titânio.
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