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8/16/2019 Seminário de Titânio
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SEMINÁRIO DE LIG
DE TITÂNIOFellipe Lima de Araujo Silva
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HISTÓRIA DO TITÂNIO
• O seu nome, titânio, derivado do !re!o Tit"n, da mitolo!ia !re!a, #l$os mitodo 'u ()ranus* e da Terra (+aia*
• Otido atravs de minerais, sendo as prin&ipais -ontes o rutilo (TiO .* e a Ilmen(FeTiO/*
• 0ra apenas uma &uriosidade de laorat%rio at 1234, 5uando 6roll demonstroupoderia ser produ7ido &omer&ialmente pela redu89o do tetra&loreto de titânio
ma!nsio: 0 o pro&esso ainda astante usado nos dias atuais• Des&oerto na In!laterra, em 1;21 &omo ilmenita, sendo mais tarde redes&o
&omo rutilo em 1;2<
• )tili7ado apenas em laorat%rio at 1243, 5uando -oi desenvolvido o mtodo d
• Re&entemente -oi apli&ado o pro&esso de metalur!ia do p% = -ari&a89o do Ti (
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'O@ARAGO DO TITÂNIO 'O@ O)TRO@0TAIS• A densidade deste metal de aproBimadamente
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OET0NGO DO TITÂNIO• ro&esso &ompleBo, &om demora de at 4 meses
•
0Btra89o do minrio de titânio de dep%sitos de areia• 0spirais separam o titânio (peneira*
• Separa89o eletrost"ti&a do minrio de Ilmenita (FeTiO/* e Rutilo (TiO.*
• ro&esso 6roll
• @inrio de Ti trans-ormado em !"s pela adi89o de 'l a 1>>>' -ormando Ti'l3
• Separa89o de Ti e 'l atravs de @! derretido por aproBimadamente 3 dias
• Separa89o de @! e Ti atravs de um v"&uo, !erando assim uma JesponjaK de Ti• A esponja dividida e redu7ida a !r9os, 5ue ser9o &ompa&tados por uma
prensa -ormando Jlo&osK, 5ue ser9o soldados &om outros Jlo&osK de mesmas&ara&tersti&as
• O material ent9o derretido a v"&uo, trans-ormandoMse em um lin!ote
• ara a oten89o de &$apas de Ti, a super-&ie do lin!ote tratada e omesmo passa por um pro&esso de lamina89o
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LI+AS D0 TITÂNIO M 'LASSIFI'AGO
0Bistem trs tipos de li!as de titânio
• Li!as do tipo
• Li!as do tipo 5uase
• Li!as do tipo P
• Li!as do tipo 5uase P
• Li!as do tipo QP
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LI+AS D0 TITÂNIO M 'LASSIFI'AGO
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LI+AS D0 TITÂNIO TITÂNIO )RO (2,4 22,
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LI+AS D0 TITÂNIO M ALFA
Ti%o • 0strutura &ristalina predominante a HeBa!onal &ompa&ta
• @enor resistn&ia me&âni&a entre as li!as &om at > @pade limite de resistn&ia
• N9o a&eita tratamento trmi&o pois aos / ' o&orremudan8a do sistema &ristalino de $eBa!onal, &ompa&to
para o sistema &Vi&o de &orpo &entrado &ara&teri7andouma li!a do tipo P
• EaiBo des!aste do material 5uando sujeito a uma &ar!a&onstante de traal$o
• 0lemento estaili7adores Al, +a, ', O, N e H
• )tili7a89o em pr%teses
•
EaiBo pre8o
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LI+AS TITÂNIO )RO (2,4/< 22,
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LI+AS D0 TITÂNIO M E0TA
Ti%o *#• ossui titânio em &onjunto &om diversos elementos
estaili7adores, &omo por eBemplo N, @!, 'u, Fe, 'r, X, @o ea maioria dos metais nores
• 0strutura &ristalina o sistema &Vi&o de &orpo &entrado
• 'apa&idade de re&eimento de tratamento trmi&o
•
Resistn&ia a &orros9o maior 5ue as li!as do tipo • Altssima resistn&ia me&âni&a
• r%teses espe&#&as, &omo -mur, por ter uma resistn&iame&âni&a elevada e por ser at%Bi&a:
• S9o utili7adas para apli&a8Yes iomdi&as as li!as do tipo P,prin&ipalmente TiMNMTa e TiMNMTaMZr s9o menos t%Bi&as 5ueas li!as do tipo QP, prin&ipalmente TiM4AlM3X , e por
possurem menor &oe-i&iente el"sti&o 5ue as li!as do tipo QP:
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LI+AS D0 TITÂNIO ALFA Q E0TATi%o & +*#
• ossui 5uantidades de li!as do tipo e do tipo P
• SaeMse 5ue a presen8a da li!a do tipo P provo&a diminui89o da -lun&ia dali!a
• A li!a mais importante a ase de titânio en&ontrada nesse !rupo a Ti),Al, pois essa li!a %tima para ser traal$ada me&ani&amente e termi&amentsendo a mais utili7ada pelas indVstrias
•
0staili7adores QP s9o Fe, 'r, @o e X• As prin&ipais &ara&tersti&as dessa li!a s9o alta resistn&ia = oBida89o, n9o
possuem propriedades ma!nti&as, aiBa reatividade e resistn&ia me&âni&em torno de 4>> a 1.>> @pa
• Apli&adas nas indVstrias aeron"uti&a, automoilsti&a e naval
• Outras apli&a8Yes &omo &ar&a8as de sumarinos e &ontineres de liBo nu&le
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LI+AS D0 TITÂNIO 'O@ARAGO 0NTRAS LI+AS
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@I'RO0STR)T)RAS
Estr"t"ra E-"ia.ial
• Alta du&tilidade
• Alta resistn&ia
• Resisten&ia a &i&los de -adi!a &omaiBo &arre!amento
Estr"t"ra A/i/"lar
• @el$oria nas propri
• Altos valores de ten
• Alta resistn&ia = &o
• EaiBas taBas de pro
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0STR)T)RA 0\)IA]IAL
• A5ue&er a pe8a at a temperatura de 2.
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0STR)T)RA A'I')LAR
• A5ue&imento da pe8a at a temperatura de 1>>>'
• ermane&er nesta temperatura durante .< minutos
• Res-riar ao ar
• Rea5ue&imento da pe8a at a temperatura de ;>>'
• ermane&er nesta temperatura por duas $oras
• Res-riar ao ar:
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SOLDAEILIDAD0
• @etal de di-&il solda!em devido a altas temperaturas ne&ess"rias para -us9o (14>> a 1>> '*
• Nas temperaturas a&ima de > ' o titânio se torna muito reativo ao oBi!nio, nitro!nio e $idro!nio, por issoprote89o para impedir a -ra!ili7a89o: Os !ases mais utili7ados s9o ar!^nio e $lio
• Devido a alta reatividade &om !ases, tornamMse inade5uados al!uns pro&essos de solda!em &omo solda oBia&e&om ar&o sumerso
• Solda!em por penetra89o a mais ade5uada pois atin!e uma pro-undidade maior sem a-etar &onsideravelmenperi-ri&a ao &ord9o de solda:
• A solda!em de titânio a metais dissimilares n9o vi"vel, por5ue o titânio -orma &ompostos 5ueradi8os &om a
• A resistn&ia ao trin&amento pode ser mel$orada por um prMa5ue&imento na -aiBa de 1 a 1;< ' e por um tde tensYes reali7ado imediatamente ap%s a solda!em
• Ne&ess"rio &uidado &om a limpe7a do metal de adi89o e das partes a serem soldadas
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SOLDAEILIDAD0
Sol$agem nas ligas &
• Eoa soldailidade por &ausa de suaoa du&tilidade
• Opera8Yes de solda!em n9ointrodu7em muitas altera8Yes naspropriedades me&âni&as do metalre&o7ido ZTA, entretanto, aresistn&ia me&âni&a do materialtraal$ado a -rio na ZTA redu7idapelo a5ue&imento asso&iado =solda!em: or este motivo estasli!as s9o !eralmente soldadas na&ondi89o de material re&o7ido
Sol$agem n
• A maioria dsold"veis tre&o7ida 5termi&ameestas li!as11'rM/Al, T
TiM1
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RO'0SSOS D0 SOLDA+0@ 0@ LI+AS D TITÂNIO
odemos soldar li!as de titânio atravs de v"rias t&ni&as
• Laser
• @I+
• TI+• FeiBe de eltrons
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RO'0SSOS D0 SOLDA+0@ 0@ LI+AS D TITÂNIO M LAS0R
• Solda!em astante pre&isa pois &onver!e !rande parte da ener!ia para umpe5ueno, por esse motivo, os !r9os !rosseiros -ormados devido ao a5ue&im#&am lo&ali7ados numa -aiBa estreita
• Zona de solda prote!ida pela atmos-era de !"s inerte
• ode ser 1>> automati7ado:
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RO'0SSOS D0 SOLDA+0@ 0@ LI+AS D TITÂNIO TI+
• O !"s inerte deve estar livre de umidade ou impure7as
• rote89o de !"s dever" ser utili7ada na "rea de res-riamento de solda at u-aiBa de temperatura entre /1
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RO'0SSOS D0 SOLDA+0@ 0@ LI+AS D TITÂNIO F0I]0 D0 0LUTRONS
• Deve ser reali7ada numa &âmara de v"&uo,5ue normalmente mais e-etiva naprote89o da 7ona de solda do 5ue aatmos-era inerte usada nos demaispro&essos
• Zonas -undidas muito estreitas
• Livres de oBida8Yes devido a serem -eitasem v"&uo
• Zonas termi&amente a-etadas (ZTA*redu7idas em &onse5un&ia da !rande&onver!n&ia do -eiBe:
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ALI'AEILIDAD0 ELINDA+0@ _T0ST0EAL?STI'OS
1.+au!e
:3;MRed Tip
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:E@+Ela&`
Tip
:
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ALI'AEILIDAD0 I@LANT0S• @aterial io&ompatvel e inte!raM
se ao &orpo atravs daosseointe!ra89o
• Titânio puro e titânio QP,in&luindo TiM4AlM3X 0LI eTiM4AlM3Xs9o li!as 5ue -oram projetadaspara uso estrutural para aindVstria aeroespa&ial:osteriormente -oram utili7adasem apli&a8Yes iomdi&as:
•
A toBi&idade do X, estaili7adorda -ase P -oi demonstrada e X -oisustitudo por outros elementosestaili7adores &omo o Fe ou oN:
• Re&entemente, &on&luiuMse 5ue om%dulo el"sti&o dos iomateriaismet"li&os deve ser aiBo para!arantir &ompatiilidademe&âni&a entre o osso e o
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ALI'AEILIDAD0 INDSTRIAA0RONb)TI'A
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ALI'AEILIDAD0
• IndVstria naval
• IndVstria me&âni&a
• IndVstria 5umi&a
• i!mentos, aditivos e revestimentos
•
rodutos industriais• Arma7ena!em de liBo nu&lear
• Filtro Solar
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EIELIO+RAFIA
• $ttpCCccc:in-omet:&om:rCsiteCmetaisMeMli!asM&onteudoMler:p$p&odAssunto23• $ttpCCccc:dr&uo77o:&omCimplantesMdentariosC
• $ttpCCvitaliodonto:&om:rCservi&oCimplantodontiaC
• $ttpCC5uipro&ura:netCcordpressCport-olioMitemCtitanioC
• $ttpCCleal&$emfst:lo!spot:&om:rC.>1/C>CtitanioMumMmetalMeBtraordinario:$tml
• $ttpCCmundoedu&a&ao:ol:uol:&om:rC5uimi&aCtitanio:$tm
• $ttpCCccc:ranemar`:or!:rCinte!ra&aoC$istoriaMosseointe!ra&aoC
•
$ttpCCsuMsilentsuppressors:&omCcpM&ontentCuploadsC.>1>C1>C'ompleteMRi[eMAmmunitionM+uideM'omp• $ttpCCccc:pmt:usp:rCpmt.3>.CTit'/A.nio.>e.>suas.>li!as:pd-
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