1. Propiedades principales del titanio de grado 1
a. Ductilidad y formabilidad excepcionales
Elongación de rotura: 24–30 % (según ASTM B265 para lámina/placa; 20–25 % para barra/varilla según ASTM B348), el más alto entre todos los grados CP Ti.
Reducción de área: Mayor o igual al 50% (ASTM B348), lo que indica una capacidad superior para deformarse sin fractura.
Implicación práctica: Puede procesarse fácilmente mediante embutición profunda, doblado, soldadura, hilado o fabricaciones complejas (por ejemplo, láminas ultra-delgadas, componentes médicos complejos o tuberías de gran-diámetro). Mantiene la integridad estructural incluso después de una deformación plástica severa.
b. Excelente resistencia a la corrosión
Forma una película pasiva de TiO₂ densa y autorreparable que resiste la corrosión uniforme, las picaduras y la corrosión por grietas en la mayoría de los entornos:
Soluciones neutras/débilmente ácidas/básicas (agua dulce, agua de mar, ácido acético, ácido cítrico).
Ambientes ricos en cloruro-(salmueras, aplicaciones marinas) con una tasa de corrosión menor o igual a 0,002 mm/año (prueba de inmersión en agua salada ASTM G31).
Limitación: No apto para ácidos reductores fuertes (HCl concentrado, HF) o ácidos altamente oxidantes (mayor o igual a 60% HNO₃), donde la película pasiva se rompe.
do. Alta Pureza y Biocompatibilidad
Límites de impureza (% máximo según ASTM B265): Oxígeno (0,18%), Hierro (0,20%), Carbono (0,08%), Nitrógeno (0,03%), Hidrógeno (0,015%).
Biocompatibilidad: No-tóxico, no-alergénico y químicamente inerte en tejidos/fluidos humanos. No reacciona con los fluidos corporales ni desencadena respuestas inmunitarias, lo que lo hace ideal para implantes médicos (p. ej., fundas de marcapasos, tornillos para huesos, pilares dentales).
d. Buena soldabilidad
Se puede soldar utilizando técnicas comunes (TIG, MIG, soldadura por plasma) sin pre-calentamiento ni tratamiento térmico post-soldadura. Las uniones soldadas retienen entre el 85% y el 90% de la resistencia a la corrosión y la resistencia del metal base, sin una pérdida significativa de ductilidad.
mi. Baja densidad y resistencia moderada
Densidad: 4,51 g/cm³ (20 grados), 43% más ligero que el acero (7,85 g/cm³) y 16% más ligero que el aluminio (2,70 g/cm³).
Relación resistencia-a-peso: equilibra la baja densidad con suficiente resistencia para aplicaciones sin-alto-esfuerzo (p. ej., equipos de procesamiento de alimentos, intercambiadores de calor).
F. Conductividad térmica y eléctrica
Conductividad térmica: 17 W/(m·K) (20 grados), menor que el aluminio (237 W/(m·K)) pero mayor que el acero inoxidable (16 W/(m·K)).
Conductividad eléctrica: 3,7 × 10⁶ S/m (20 grados), adecuada para componentes eléctricos de baja-resistencia en entornos corrosivos.
2. Límite elástico del titanio de grado 1
Notas clave:
El grado 1 tiene lalímite elástico más bajoentre los grados de CP Ti (Gr.1 < Gr.2 < Gr.3 < Gr.4), atribuido directamente a su contenido mínimo de oxígeno (el oxígeno aumenta el límite elástico en ~700 MPa por cada 1% de adición).
Dependencia de la temperatura: el límite elástico disminuye ligeramente a temperaturas elevadas (por ejemplo, 150 MPa a 100 grados, 120 MPa a 200 grados) pero permanece estable hasta 300 grados. A temperaturas criogénicas (-196 grados), aumenta a ~250 MPa sin perder ductilidad.
Impacto de la aplicación: El bajo límite elástico hace que el Grado 1 no sea adecuado para componentes estructurales de alto-esfuerzo, pero es ideal para aplicaciones que requieren flexibilidad (p. ej., juntas de expansión, tuberías flexibles) o conformabilidad (p. ej., contenedores-embutidos profundos).
3. Resistencia a la tracción del titanio de grado 1
El titanio de grado 1 está en una posición única para aplicaciones dondeLa conformabilidad, la resistencia a la corrosión y la biocompatibilidad tienen prioridad sobre la alta resistencia.. Su rendimiento estandarizado y su resistencia a la tracción garantizan la coherencia en todas las cadenas de suministro globales, lo que lo convierte en una opción confiable para industrias como la de dispositivos médicos, procesamiento de alimentos, ingeniería marina y equipos químicos.
