Placa de titanio Eli Ti-6al-4V grado 5

Ti-6Al-4V, también conocida como TC4, es una aleación compuesta por 90% de titanio (Ti), 6% de aluminio (Al) y 4% de vanadio (V).Es significativamente más resistente que el titanio puro debido a varios factores clave:

1. Elementos de aleación: La adición de aluminio y vanadio en la aleación Ti-6Al-4V introduce mecanismos de endurecimiento por precipitación y fortalecimiento de solución sólida.El aluminio forma una solución sólida con el titanio, aumentando la resistencia del material.El vanadio forma precipitados dentro de la matriz de titanio, fortaleciendo aún más la aleación.Estos elementos de aleación mejoran la resistencia y dureza generales del Ti-6Al-4V en comparación con el titanio puro.

2. Estructura cristalina: El titanio puro tiene una estructura cristalina hexagonal compacta (HCP), lo que limita su capacidad de sufrir deformación plástica.Por el contrario, el Ti-6Al-4V tiene una mezcla de estructuras cristalinas HCP y cúbicas centradas en el cuerpo (BCC) debido a la presencia de elementos de aleación.Esta microestructura de doble fase permite una mayor ductilidad y un mejor comportamiento de deformación, lo que conduce a una mayor resistencia y tenacidad.

3. Control del tamaño del grano: Los elementos de aleación en la aleación Ti-6Al-4V ayudan a controlar el tamaño del grano durante el proceso de fabricación.Los tamaños de grano más pequeños contribuyen a una mayor resistencia y dureza.La adición de aluminio y vanadio ayuda a refinar la estructura del grano, lo que da como resultado un material más resistente en comparación con el titanio puro.

4. Fortalecimiento de la solución sólida: el mecanismo de fortalecimiento de la solución sólida ocurre cuando los elementos de aleación se disuelven en la matriz de titanio, creando distorsiones de la red y dificultando el movimiento de dislocación.Los átomos de aluminio y vanadio en la aleación Ti-6Al-4V forman una solución sólida con el titanio, aumentando la resistencia y dureza del material.

5. Endurecimiento por precipitación: La presencia de vanadio en la aleación Ti-6Al-4V permite el endurecimiento por precipitación.Durante el tratamiento térmico, los átomos de vanadio forman precipitados dentro de la matriz de titanio, que fortalecen aún más la aleación al impedir el movimiento de dislocación y aumentar la resistencia del material a la deformación.

En general, la combinación de elementos de aleación, estructura cristalina, control del tamaño de grano y mecanismos de endurecimiento por precipitación y fortalecimiento de solución sólida en la aleación Ti-6Al-4V mejora significativamente su resistencia en comparación con el titanio puro.Esto hace que Ti-6Al-4V sea la opción preferida en aplicaciones donde se requiere alta resistencia, resistencia a la corrosión y peso ligero, como las industrias aeroespacial, automotriz y biomédica.