El grado 2 es titanio comercialmente puro y su resistencia a la fluencia es relativamente baja en comparación con las aleaciones de titanio, pero aún exhibe un comportamiento predecible y utilizable a temperaturas moderadamente elevadas.
La fluencia se refiere a la deformación plástica lenta de un material bajo tensión constante a una temperatura fija a lo largo del tiempo. Para el titanio Grado 2, la fluencia se convierte en una consideración de diseño cuando la temperatura de servicio excede aproximadamente 150 grados (300 grados F), y su influencia se vuelve cada vez más significativa a medida que aumentan la temperatura y la carga.
A temperaturas inferiores a 315 grados (600 grados F), el Grado 2 mantiene una resistencia moderada a la fluencia. Se utiliza ampliamente en aplicaciones de alta temperatura no estructurales y de baja tensión, como intercambiadores de calor, sistemas de tuberías y componentes en equipos de procesamiento. Sin embargo, en condiciones de alta tensión y alta temperatura, el titanio puro se deforma más fácilmente que los grados aleados como Ti‑6Al‑4V u otras aleaciones de titanio resistentes al calor.
El comportamiento de fluencia del Grado 2 se ve fuertemente afectado por:
Temperatura:Las temperaturas más altas reducen drásticamente la resistencia a la fluencia y aceleran la deformación.
Nivel de estrés:Una mayor tensión aplicada acorta la vida útil y aumenta la velocidad de deformación por fluencia.
Microestructura:El tamaño del grano influye; Los tamaños de grano más finos generalmente reducen la resistencia a la fluencia, mientras que las microestructuras más gruesas pueden mejorarla.
Tiempo de exposición:La exposición prolongada a altas temperaturas promueve la deformación por fluencia y la relajación del estrés.
Dado que el Grado 2 no contiene elementos de aleación fortalecedores como aluminio, vanadio o estaño, carece de la estabilidad a altas temperaturas y la resistencia a la fluencia que proporciona el endurecimiento por precipitación o el fortalecimiento con solución sólida en las aleaciones de titanio. Por lo tanto, el Grado 2 no se recomienda para componentes estructurales de servicio pesado sujetos a cargas elevadas a temperaturas superiores a 300 a 350 grados durante períodos prolongados.
En resumen:
Por debajo de 150 grados: Excelente estabilidad dimensional; la fluencia es insignificante.
150–315 grados: comportamiento de fluencia moderado; aceptable para aplicaciones de tensión baja a media.
Por encima de 315 grados: la resistencia a la fluencia cae significativamente; no apto para uso estructural de alta tensión.
Para requisitos de alta temperatura y alta resistencia a la fluencia, generalmente se recomiendan aleaciones de titanio u otros materiales resistentes al calor en lugar del titanio comercialmente puro de grado 2.
