Heat Treatment of Titanium
El titanio se trata térmicamente con los
siguientes fines
- Alivio de las tensiones creadas durante
el conformado en frío o el mecanizado.
- Recalentamiento después del trabajo en
caliente o en frío, o para proporcionar la máxima ductilidad para el posterior
trabajo en frío.
- Endurecimiento térmico para mejorar la
resistencia.
Alivio de tensiones - Stress
Relieving
El alivio de tensiones se utiliza
generalmente para eliminar las concentraciones de tensiones resultantes del
conformado de la chapa de titanio. Se realiza a temperaturas que oscilan entre
650 °F y 1.000 °F. El tiempo a temperatura varía desde unos minutos para una
chapa muy fina hasta una hora o más para secciones más pesadas. Un tratamiento
típico de alivio de tensiones es de 900 °F durante 30 minutos, seguido de un
enfriamiento al aire. La decoloración o la cascarilla que se forma en la
superficie del metal durante el alivio de la tensión se elimina fácilmente
mediante el decapado en soluciones ácidas. La solución recomendada contiene de
10 a 20 por ciento de ácido nítrico y de 1 a 3 por ciento de ácido
fluorhídrico. La solución debe estar a temperatura ambiente o ligeramente
superior.
Recocido completo - Full
Annealing
El recocido del titanio y de las aleaciones
de titanio proporciona tenacidad, ductilidad a temperatura ambiente,
estabilidad dimensional y estructural a temperaturas elevadas y una mejor
maquinabilidad.
El recocido completo suele exigirse como
preparación para el trabajo posterior. Se realiza entre 1.200 y 1.650 °F. El
tiempo a temperatura varía de 16 minutos a varias horas, dependiendo del
espesor del material y de la cantidad de trabajo en frío que se vaya a
realizar. El tratamiento habitual para las aleaciones más utilizadas es de 1.300
°F durante 1 hora, seguido de un enfriamiento al aire. Un recocido completo
suele dar lugar a una formación de incrustaciones suficiente como para requerir
el uso de un descalcificador cáustico, como un baño de sal de hidruro de sodio.
Endurecimiento térmico - Thermal
Hardening
El titanio no aleado no puede tratarse
térmicamente, pero las aleaciones que se utilizan habitualmente en la
construcción de aviones pueden reforzarse mediante tratamiento térmico,
normalmente sacrificando algo de ductilidad. Para obtener los mejores
resultados, se recomienda un temple en agua a 1.450 °F, seguido de un
recalentamiento a 900 °F durante 8 horas.
Cementación - Casehardening
La actividad química del titanio y su rápida absorción de oxígeno, nitrógeno y carbono a temperaturas relativamente bajas hacen que el cementado sea ventajoso para aplicaciones especiales. La nitruración, la carburación o la carbonitruración pueden utilizarse para producir una caja resistente al desgaste de 0,0001 a 0,0002 pulgadas de profundidad.