Barra de titanio Gr2 ASTM B265 Diseño ligero

Barra de titanio Gr2 ASTM B265 Diseño ligero

El peso es un coste en todas partes, dondequiera que tenga que ser transportado, acelerado o levantado. La barra redonda de titanio Gr2 según ASTM B265 tiene una densidad de 4,51 g/cm3 frente a 7,85 para el acero y aproximadamente 8,9 para las aleaciones de cobre, por lo que un componente fabricado con ella pesa aproximadamente un 43 por ciento menos que el mismo componente en acero antes de considerar cualquier margen de corrosión. Estas barras van de 3 mm a 200 mm de diámetro en estado recocido, y esta página detalla de dónde proviene el ahorro y de dónde no.

Lo que vale la diferencia de densidad

La tabla compara la masa de un metro de longitud de barra redonda de 20 mm en los materiales que se utilizan normalmente para la misma función. La cifra es geometría simple: sección transversal por densidad. El ahorro es proporcional, por lo que se aplica a un blanco de fijación de 6 mm y a un eje de 150 mm.

Más ligero no significa automáticamente más rígido

El módulo elástico del Gr2 es de aproximadamente 105 GPa, cerca de la mitad que el del acero. Una barra del mismo diámetro, por lo tanto, se desvía aproximadamente el doble bajo la misma carga, y un eje del mismo diámetro tiene una menor rigidez a la flexión y a la torsión. La respuesta habitual es aumentar el diámetro hasta que la deflexión sea aceptable; dado que el titanio es un 43 por ciento más ligero por unidad de volumen, la sección de titanio más grande sigue siendo más ligera que la de acero. La tabla comparativa muestra los números que un diseñador necesita para hacer ese intercambio.

Donde el ahorro de peso se multiplica

Tres efectos suelen sumarse a la ventaja básica de densidad. Primero, el titanio no necesita un margen de corrosión, por lo que una pieza húmeda o marina puede diseñarse con una pared más delgada que el equivalente de acero. Segundo, la menor masa significa menor inercia, lo que reduce el par y la potencia necesarios para acelerar una pieza giratoria o recíproca y acorta el tiempo de parada. Tercero, los soportes, ménsulas y equipos de elevación se vuelven más pequeños una vez que el componente en sí es más ligero, y ese ahorro secundario es a menudo tan grande como el primero.

Dónde Gr2 es la elección correcta

Gr2 es titanio comercialmente puro con aproximadamente un 99,2 por ciento de titanio, un máximo de 0,25 por ciento de oxígeno y un máximo de 0,3 por ciento de hierro. Se elige para piezas críticas en peso que también están expuestas a cloruros, agua de mar, hipoclorito o ácidos oxidantes diluidos, porque el grado resiste esos medios sin recubrimiento ni protección catódica. Se suelda con práctica TIG estándar bajo argón y se conforma fácilmente, lo que es adecuado para ménsulas y marcos fabricados. Donde se necesita más resistencia con un peso similar, Gr5 es el siguiente paso; donde se necesita máxima conformabilidad, Gr1.

Condición de suministro e inspección

Las barras se suministran recocidas, estiradas en frío o rectificadas, con tolerancias de diámetro de hasta 0,005 mm en material rectificado y dureza alrededor de HV200. Cada colada se prueba a tracción y se verifica la química, y la inspección ultrasónica está disponible bajo pedido para barras que se mecanizarán en componentes de presión o elevación. El certificado informa el número de colada, la condición y los valores medidos para que el cálculo del peso pueda vincularse a un lote específico.

Pedido y embalaje

Presupuesto por diámetro, longitud, condición, tolerancia y norma, por ejemplo, 30 mm Gr2 ASTM B265 recocido, rectificado h9, 3000 mm. Las barras se embalan en cajas de madera contrachapada con separadores para proteger el acabado, se marcan con el grado, el número de colada y el tamaño, y se envían con el certificado del molino.

Imágenes del producto