Cos'è la lega di titanio?

La lega di titanio è un materiale metallico costituito da titanio miscelato con altri metalli, generalmente piccole quantità di palladio, vanadio, alluminio e/o stagno.Questi metalli forniscono proprietà migliorate rispetto al titanio puro, come resistenza alla corrosione, buona saldabilità (fabbricazione), stabilità e resistenza a temperature elevate.Il titanio puro è molto difficile, il che può renderlo impegnativo per la saldatura e la forma.

L'unica applicazione tipica per il titanio puro sono gli impianti ortopedici e dentali, mentre la miriade di altre applicazioni di titanio, tra cui ingegneria aerospaziale, motori ad alta temperatura, lavorazione medica e marina e attrezzature atletiche utilizzano la lega di titanio.Molte leghe di altri metalli contengono anche piccole quantità di titanio, ma queste non sono considerate leghe di titanio a meno che il titanio non costituisca la maggior parte della sostanza. Il titanio è spesso considerato una meraviglia per la sua alta resistenza e leggerezza.Circa tanto quanto l'acciaio e il doppio dell'alluminio, il titanio è più leggero del 45% dell'acciaio e solo il 60% più pesante dell'alluminio.Ha anche il vantaggio di essere non reattivo con il corpo umano, rendendo ideale per gli impianti medici come i perni di tenere insieme le ossa rotte.Tuttavia, il suo costo elevato ha limitato il suo uso.

Il titanio è relativamente comune nella crosta terrestre, che costituisce circa lo 0,57% (il nono elemento più comune), ma estraendolo dai suoi minerali - il rutile dei minerali (tiO

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), ilmenite (feto ₃ ) eSphene (Catisio ₅ ) - può essere costoso, a causa dell'alto input di calore richiesto.Il titanio elementare fu isolato per la prima volta solo nella sua forma pura nel 1910, quando Matthew A. Hunter riscaldava ticl ₄ con sodio a 800 ° C (1472 ° F). Esistono 38 tipi comuni di lega di titanio, ma la miscela tipicaè il 90% di titanio, il 6% di alluminio e il 4% di vanadio.Questo mix si chiama Grado 5. Ci sono gradi di titanio da 1 a 38, con 38 inventati più recentemente.I voti non indicano la forza o altro, sono usati solo per un facile riferimento, sebbene i gradi precedenti fossero i primi ad essere comunemente prodotti.Il titanio di grado 5 è anche noto come

titanio 6al-4v

, che è considerato adatto per uso militare.Questo grado di lega di titanio è stabile in applicazioni fino a 400 ° C (752 ° F), con l'applicazione stereotipata nelle turbine dell'aeromobile, che ruotano molto rapidamente e diventano molto calde. Oltre a vedere un uso diffuso nell'hardware militare, la lega di titanio si trova nelle aste di collegamento in automobili di fascia alta come Porsche e Ferrari.La presenza di questi metalli fa parte di ciò che può rendere queste auto così costose, ma anche affidabili e capaci di alte velocità.Un materiale di fascia alta simile presente nei prodotti premium è la fibra di carbonio.