Titanio, caratteristiche, lavorazione, particolarità

Il titanio (Ti22), scandio-titanio-vanadio, è un metallo resistente e leggero, di colore bianco-argenteo. Ha un punto di fusione di 16.600 °C e una durezza Brinell di 175 MPa. È il decimo metallo più comune in natura. La fonte più comune di titanio è il biossido di titanio, che contiene una piccola quantità di impurità.

Metallo di titanio

Il titanio metallico ha una densità di 4,54 g/cm³ e un punto di ebollizione di 35.600 K. È duttile come un metallo, ma ha una viscosità maggiore. La polvere di titanio esplode e i trucioli possono essere infiammabili. Grazie al suo film di ossido, il titanio è resistente alla corrosione. Tollera bene soluzioni diluite di molti acidi e alcali. Studi elettrochimici confermano il significativo aumento della resistenza alla corrosione del titanio con l'aumento del contenuto d'acqua in un ambiente aggressivo, da 0,5 a 8,01 TP3T. Il titanio ha una bassa conduttività termica. La sua dilatazione termica a 200 °C è trascurabile. Il titanio ha una resistività relativamente elevata e un'elevata resistenza meccanica.

Il titanio ha i suoi svantaggi: è costoso da produrre, più costoso di ferro, alluminio, rame e altri metalli. I rottami di titanio sono difficili da utilizzare, poiché sono viscosi e quindi non hanno una buona resistenza all'attrito. Aderiscono agli utensili durante la lavorazione, sono soggetti a fragilità da idrogeno, sono altamente reattivi chimicamente e sono difficili da saldare.

Lavorazione del titanio

La lavorazione del titanio presenta sfide particolari. Il titanio è un materiale difficile da lavorare, più difficile della ghisa e dell'acciaio inossidabile. È essenziale scegliere l'utensile di lavorazione giusto, una macchina rigida e un fissaggio affidabile. Utensili e metodi di lavorazione moderni possono affrontare queste sfide. Spesso vengono utilizzate macchine multiuso.

La lavorazione del titanio avviene tramite tornitura, foratura, alesatura e fresatura. Poiché il titanio viene utilizzato in un'ampia varietà di applicazioni, vengono selezionati i macchinari e le tecnologie di lavorazione più appropriati per ottenere i risultati di produzione più precisi. Durante la lavorazione del titanio, il componente genera un calore significativo, che può causare alcuni difetti superficiali, pertanto viene scelta una lega metallica a grana fine come materiale da taglio.

Il titanio di grado VT1 è facilmente lavorabile e può essere stampato, forgiato, saldato e laminato. I gradi di titanio VT1-0 e VT1-00 sono forniti in lastre, ricotti e con superficie incisa. Questo grado viene utilizzato per la produzione di condotti dell'aria; è duttile e può persino essere trafilato in fogli.

Il titanio di grado VT5 contiene un additivo di lega di alluminio che conferisce maggiore elasticità, riduce l'infragilimento da idrogeno e aumenta la resistenza al calore. Questo grado si deforma facilmente a caldo, rendendolo adatto alla forgiatura, alla laminazione e allo stampaggio. Viene utilizzato per produrre barre, pezzi forgiati, profili, componenti di fusoliera, parti saldate e assiemi in grado di resistere a una lunga durata.