Propriedades físicas do titânio e suas ligas O titânio é leve, forte, resistente à corrosão e abundante na natureza. O titânio e suas ligas possuem resistência à tração de 30.000 psi a 200.000 psi (210-1380 MPa), que são equivalentes aos pontos fortes encontrados na maioria dos aços de liga. A densidade de titânio é apenas 56 por cento da do aço, e sua resistência à corrosão se compara bem com a da platina. De todos os elementos da crosta terrestre, o titânio é o nono mais abundante. O titânio tem um alto ponto de fusão de 3135degF (1725degC). Este ponto de fusão é de aproximadamente 400degC (220degC) acima do ponto de fusão do aço e aproximadamente 2000degF (1100degC) acima do alumínio. O titânio é leve, forte, resistente à corrosão e abundante na natureza. O titânio e suas ligas possuem resistência à tração de 30.000 psi a 200.000 psi (210-1380 MPa), que são equivalentes aos pontos fortes encontrados na maioria dos aços de liga. A densidade de titânio é apenas 56 por cento da do aço, e sua resistência à corrosão se compara bem com a da platina. De todos os elementos da crosta terrestre, o titânio é o nono mais abundante. Propriedades físicas Se todos os elementos estiverem reunidos em ordem do número atômico, ele pode perceber que existe uma relação nas propriedades correspondentes ao número atômico. O titânio é encontrado na coluna quatro, juntamente com zircônio, hafnium e tório quimicamente semelhantes. Portanto, não era inesperado que o titânio possuisse algumas propriedades similares às encontradas nesses metais. Titânio tem dois elétrons na terceira casca e dois elétrons no quarto invólucro. Quando este arranjo de elétrons, onde as conchas externas são preenchidas antes que as conchas internas estejam completamente ocupadas, ocorre em um metal, é conhecido como um metal de transição. Esta disposição dos elétrons é responsável pelas propriedades físicas únicas do titânio. Para mencionar alguns, cromo, manganês, ferro, cobalto e níquel são encontrados na série de transição. O peso atômico do titânio é 47,88, enquanto o alumínio tem um peso atômico de 26,97 e o ferro 55,84. Uma estrutura de cristal pode ser pensada como um sólido fisicamente homogêneo no qual os átomos estão dispostos em um padrão de repetição. Este arranjo é instrumental no comportamento físico de um metal. A maioria dos metais tem uma estrutura cúbica centrada no corpo, centrada no rosto ou uma estrutura hexagonal fechada. O titânio tem um alto ponto de fusão de 3135degF (1725degC). Este ponto de fusão é aproximadamente 400degF acima do ponto de fusão do aço e aproximadamente 2000degF acima do alumínio. Condutividade térmica. A capacidade de um metal para conduzir ou transferir calor é chamada de condutividade térmica. Assim, um material, para ser um bom isolador, teria uma baixa condutividade térmica, enquanto um radiador teria uma alta taxa de condutividade para dissipar o calor. O físico definirá esse fenômeno como a taxa de tempo de transferência por condução, através da espessura da unidade, em toda a área da unidade para gradiente de temperatura unitária. Coeficiente de Expansão Linear. O aquecimento de um metal a temperaturas inferiores ao seu ponto de fusão faz com que ele se expanda ou aumente de comprimento. Se uma barra ou haste for uniformemente aquecida ao longo do seu comprimento, cada unidade de comprimento da barra aumenta. Este aumento por unidade de comprimento por grau de aumento de temperatura é chamado de coeficiente de expansão linear. Quando um metal será alternadamente submetido a ciclos de batimento e arrefecimento e deve manter uma certa tolerância de dimensões, é desejável um baixo coeficiente de expansão térmica. Quando em contato com um metal de um coeficiente diferente, essa consideração assume maior importância. O titânio tem um baixo coeficiente de expansão linear que é igual a 5,0x10 -6 polegadas por polegada de peso, enquanto que o de aço inoxidável é de 7,8 x 10 -6. Cobre 16,5x10 -6. E alumínio 12,9x10 -6. Condutividade elétrica e resistividade. O fluxo de elétrons através de um metal devido a uma queda de potencial é conhecido como condutividade elétrica. A estrutura atômica de um metal influencia fortemente seu comportamento elétrico. O titânio não é um bom condutor da eletricidade. Se a condutividade do cobre for considerada 100, o titânio teria uma condutividade de 3.1. A partir disso, segue-se que o titânio não seria usado onde boa condutividade é um fator primordial. Para comparação, o aço inoxidável tem uma condutividade de 3,5 e o alumínio possui uma condutividade de 30. A resistência elétrica é a oposição que um material apresenta ao fluxo de elétrons. Como o titânio é um condutor pobre, segue-se que é um resistor justo. Propriedades magnéticas. Se um metal é colocado em um campo magnético, é exercida uma força sobre ele. A intensidade da magnetização, denominada M, pode ser medida em termos da força exercida e sua relação com a força do campo magnético, H, dependendo da susceptibilidade, K, que é uma propriedade do metal. Os metais têm uma ampla variância na suscetibilidade e podem ser classificados em três grupos: as substâncias diamagnéticas nas quais K é pequena e negativa e, portanto, são repelentes fracas por um campo magnético, exemplos são cobre, prata, ouro e bismuto. As substâncias paramagnéticas em que K são pequenas e positivas e, portanto, são ligeiramente atraídas por um campo magnético, os metais de transição alcalinos, alcalinos e nãoférromagnéticos caem neste grupo (pode-se observar que o titânio é ligeiramente paramagnético). As substâncias ferromagnéticas, que têm um grande valor K e são positivas, o ferro, o cobalto, o níquel e o gálio caem sob este cabeçalho. Uma característica importante do Grupo 3, além da forte atração em um campo magnético, é o fato de que esses metais mantêm sua magnetização depois de serem removidos do campo magnético. A maioria das propriedades físicas mais importantes do titânio já foram indicadas. Data de publicação: maio-2005Material Notes: Informações fornecidas pela Allvac e as referências. Temperatura de recozimento 700-785C. Liga Alpha-Beta. Aplicações: lâminas, discos, anéis, armações, fixadores, componentes. Navios, caixas, cubos, peças forjadas. Implantes biomédicos. Biocompatibilidade: Excelente, especialmente quando é necessário contato direto com tecido ou osso. A força de cisalhamento fraca de Ti-6Al-4Vs torna-o indesejável para parafusos ou placas de osso. Ele também tem propriedades de desgaste superficiais fracas e tende a aproveitar quando em contato deslizante consigo mesmo e com outros metais. Tratamentos de superfície tais como nitruração e oxidação podem melhorar as propriedades de desgaste da superfície. Desculpe, mas nossas fontes não relatam nenhuma outra informação para este material. Às vezes você verá esta mensagem durante uma atualização interna do MatWeb, especialmente às 07:00 GMT. Referências para esta folha de dados. Alguns dos valores exibidos acima podem ter sido convertidos de suas unidades originais ou arredondados para exibir a informação em um formato consistente. Os usuários que exigem dados mais precisos para cálculos científicos ou de engenharia podem clicar no valor da propriedade para ver o valor original, bem como as conversões em bruto para unidades equivalentes. Recomendamos que você use apenas o valor original ou uma das suas conversões em bruto em seus cálculos para minimizar o erro de arredondamento. Pedimos também que você se refira ao aviso e às condições de uso da MatWebs em relação a essa informação. 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