Che cos'è la lega di titanio?
La lega di titanio è un materiale metallico costituito da titanio miscelato con altri metalli, generalmente piccole quantità di palladio, vanadio, alluminio e / o stagno. Questi metalli offrono proprietà migliorate rispetto al titanio puro, come resistenza alla corrosione, buona saldabilità (fabbricazione), stabilità e resistenza a temperature elevate. Il titanio puro è molto duro, il che può rendere difficile saldare e modellare.
L'unica applicazione tipica per il titanio puro è quella degli impianti ortopedici e dentali, mentre la miriade di altre applicazioni del titanio, tra cui ingegneria aerospaziale, motori ad alta temperatura, trattamento medico e marittimo e attrezzature sportive, utilizzano la lega di titanio. Molte leghe di altri metalli contengono anche piccole quantità di titanio, ma queste non sono considerate leghe di titanio a meno che il titanio non costituisca la maggior parte della sostanza.
Il titanio è spesso considerato un metallo meraviglioso per la sua elevata resistenza e leggerezza. Più o meno forte dell'acciaio e due volte più forte dell'alluminio, il titanio è il 45% più leggero dell'acciaio e solo il 60% più pesante dell'alluminio. Ha anche il vantaggio di essere non reattivo con il corpo umano, rendendolo ideale per gli impianti medici come i perni per tenere insieme le ossa rotte. Tuttavia, il suo costo elevato ne ha limitato l'utilizzo.
Il titanio è relativamente comune nella crosta terrestre, costituendo circa lo 0,57% (il nono elemento più comune), ma estraendolo dai suoi minerali - i minerali Rutile (TiO 2 ), Ilmenite (FeTiO 3 ) e Sphene (CaTiSiO 5 ) - - può essere costoso, a causa dell'elevato apporto di calore richiesto. Il titanio elementare fu isolato per la prima volta nella sua forma pura nel 1910, quando Matthew A. Hunter riscaldò TiCl 4 con sodio a 800 ° C (1472 ° F).
Esistono 38 tipi comuni di lega di titanio, ma la miscela tipica è il 90% di titanio, il 6% di alluminio e il 4% di vanadio. Questo mix si chiama Grado 5. Esistono gradi di titanio da 1 a 38, di cui 38 è l'ultimo inventato. I gradi non indicano forza o altro, sono solo usati per un facile riferimento, anche se i gradi precedenti sono stati i primi ad essere prodotti comunemente. Il titanio di grado 5 è anche noto come titanio 6AL-4V , che è considerato adatto all'uso militare. Questo grado di lega di titanio è stabile in applicazioni fino a 400 ° C (752 ° F), con l'applicazione stereotipata nelle turbine degli aeromobili, che ruotano molto rapidamente e diventano molto calde.
Oltre a vedere un uso diffuso nell'hardware militare, la lega di titanio si trova nelle bielle di automobili di fascia alta come Porsche e Ferrari. La presenza di questi metalli fa parte di ciò che può rendere queste auto così costose, ma anche affidabili e capaci di velocità elevate. Un materiale di fascia alta simile trovato nei prodotti premium è la fibra di carbonio.