El titanio se utiliza ampliamente en la industria aeroespacial debido a su alta resistencia y baja densidad. Las aleaciones de titanio como el Ti-6Al-4V se usan comúnmente en motores de turbina de gas y componentes de aviones para reducir el peso. Aunque el titanio es abundante, su producción es cara, pero su demanda sigue creciendo, especialmente en aplicaciones aeroespaciales.

1. INSTITUTO TECNOLOGICO DE CHIHUAHUA
Semestre Ene- Jun 2019
Ingeniería en Materiales
Taller de materiales para la industria aeroespacial
Docente: Pedro Zambrano Bojorquez
Titanio en la industria aeroespacial
Alumno: Bannely Georgina Loya Martínez
Numero de control: 14060739

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Introducción
El titanio en estado puro tiene un gran alto punto de fusión (de 1670°C), por lo que
se espera de este material aplicaciones donde se lleguen a temperaturas altas de
trabajo. También cuenta con gran resistencia a la corrosión por la formación de una
película superficial protectora de óxido. El titanio en aleación con el aluminio en
temperatura ambiente, tiene una estructura cristalina hexagonal compacta. Pero a
pasando los 890°C pasa a estructura cubica centrada en el cuerpo, permaneciendo
estable en su estructura hasta llegar a su punto de fusión. Aunque este elemento
ha estado disponible por más de doscientos años, solo se ha producido
comercialmente desde la década de 1950, esto por ser un material caro a
comparación, por ejemplo, del acero, a pesar de esto no ha sido impedimento para
que sea de lo más común en distintas ramas de la ingeniería, entre ellas, la industria
aeroespacial. En este ámbito de trabaja peculiarmente con aleaciones de titanio,
por ejemplo con aluminio, donde estos elementos en forma de aleación presentan
grandes ventajas como el ser livianos a altas temperaturas, baja densidad, su buena
resistencia y propiedades de fluencia, así como su resistencia a la oxidación hasta
750 ° C. Debidoa la disminución del costo y la creciente disponibilidad de productos
de aleación de titanio, muchas aleaciones de titanio se han convertido en materiales
de ingeniería estándar para una gran cantidad de aplicaciones industriales
comunes.
Titanio en la industria aeroespacial
Cada vez es más común el uso de aleaciones de titanio de alta resistencia a base
en el sector aeroespacial para el servicio industrial debido al hecho de que el titanio
es un material único, tan resistente como el acero con menos del 60% de su
densidad, pero con una excelente resistencia a la corrosión. Los principales usos
de las aleaciones de titanio son para aplicaciones aeroespaciales, marinas,
químicas, biomédicas y deportivas. Por ejemplo, en estados unidos la aplicación
más destacada del Titanio, es la aeroespacial con un 70% aproximadamente,
mientras que otros países utilizan mucho menos en aplicaciones no aeroespaciales.
La alta relación resistencia / peso y las propiedades de alta temperatura del titanio

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se utilizan en armazones de avión, motores de turbina de gas y misiles para hacer
de este el mayor mercado único de productos de titanio.
El excelente equilibrio de resistencia, ductilidad, resistencia a la oxidación /
corrosión y la estabilidad microestructural de las aleaciones de titanio en
comparación con sus materiales competitivos, como los aceros o las
superaleaciones a base de níquel, han hecho que las aleaciones de titanio casi alfa
se vuelvan populares, por ejemplo, para la fabricación de componentes de
compresores en motores de turbina de gas avanzados en el sector aeroespacial.
Esto porque la familia de aleaciones de titanio ofrece una gama completa de
propiedades de resistencia que van desde las aleaciones altamente formables y de
menor resistencia hasta las de muy alta resistencia, también poseen propiedades
físicas únicas como baja densidad, bajo módulo de elasticidad, bajo coeficiente de
expansión, alto punto de fusión, es paramagnético, y alta resistencia a los golpes
y/o impactos.
En cuestión de producción del titanio, China es el país que más índices altos tiene
en las aplicaciones industriales, seguido de la unión europea y Norteamérica, sin
embargo, en el sector aeroespacial, estos últimos tienen un mayor porcentaje en
sus cifras de producción a comparación de china, como lo muestra la siguiente tabla.
Tabla 1. Previsión de la demanda mundial de productos de titanio.
La demanda china y la expansión de su capacidad de producción de varios metales
ha sido un comodín en la industria del titanio. Combinado con la recuperación

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económica mundial, el espectacular crecimiento del consumo de acero en China
provocó un rápido aumento en el precio del ferrotitanio, una aleación utilizado en la
producción de acero.
Para la producción el procesado del titanio se usan diferentes técnicas y métodos,
más, sin embargo, El procesamiento termomecánico (TMP), que es una
combinación de deformación y tratamiento térmico, siempre ha sido uno de los
procesos de fabricación más importantes para muchos materiales metálicos,
incluidas las piezas de titanio. El procesamiento termomecánico (TMP) se ha
mostrado como un método útil para mejorar la microestructura, controlar el tamaño
y la morfología de las diferentes fases en Titanio y otras aleaciones metálicas. El
TMP puede usarse como un método clave para controlar la morfología de la fase α
en orden para mejorar las propiedades del Ti-6Al-4V específicamente, así como
otras aleaciones de Ti α + β.
Una de las principales aplicaciones por ejemplo de este TMP, es en los motores de
turbina de gas que han sido históricamente el mayor consumidor individual de
titanio. Además, la variedad más amplia de aleaciones se utiliza en el motor de
turbina de gas. Además, en piezas estáticas (no giratorias) como paletas, cajas y
conductos donde la fatiga es menos crítica, las piezas de titanio se utilizan con éxito.
Además de ser críticos para el peso, los motores utilizan componentes giratorios de
alta velocidad, como cuchillas y discos, que enfrentan altas cargas centrífugas y
vibraciones (cíclicas). Estas condiciones dan prioridad a la reducción de peso para
reducir el estrés que se debe soportar.
Sin duda alguna, Existe una capacidad de fabricación suficiente para producir
productos de fábrica para satisfacer la demanda en el futuro previsible. Las
aplicaciones aeroespaciales comprenden aproximadamente el 70% de todos los
envíos de titanio, y los motores a reacción utilizan más de la mitad del consumo
aeroespacial total. A pesar de que se espera que el uso industrial de titanio crezca
significativamente, el mercado aeroespacial sigue siendo la aplicación más grande
por muchos años. Un resultado es que el nuevo desarrollo de la composición de

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aleación de titanio disminuirá. Además, las aplicaciones no aeroespaciales
consumen más titanio que en los primeros años de desarrollo de titanio.
Conclusión
El titanio es abundante en la corteza terrestre, pero por su gran complejidad de
obtención y procesamiento, ha incrementado cada vez con el paso de los años su
costo de producción, pero aun así es uno de los materiales más solicitados y
demandados para los principales ámbitos ingenieriles de la industria alrededor del
mundo, donde países de primer mundo lo utilizan como principal opción para sus
aplicaciones más importantes, desde componentes quirúrgicos, hasta motores
gigantes para aviones, por lo que conforme más se desarrolle la tecnología para
poderlo obtener de forma más eficaz, de igual manera se irá incrementando su uso
y demanda en la industria, incrementando economía en países y dejando un amplio
campo abierto para futuras investigaciones.
Referencias
http://www.phase-trans.msm.cam.ac.uk/2004/titanium/titanium.html
https://ingenieriademateriales.wordpress.com/2012/03/03/manual-del-titanio-y-sus-
aleaciones/
Bibliografía
Davim, J. P. (2013). Machining of titanium alloys and composites for aerospace
applications. Switzerland: Durtnten-Zurich.
Donachie, M. J. (2000). Titanium: A Technical Guide (Vol. 2nd ed). Ohaio: ASM
International.
Froes, F. (2015). Titanium: Physical metallurgy, processing, and applications.
Ohio: ASM international.
Song, S. G. (2009). Titanium: Industrial base, price trends and technology
initiatives. Santa monica, California: RAND corporation.
Titanium alloys: formation, characteristics and industrial applications. (2013).
Happauge, New York: Nova Science Publishers, Inc.