Barra redonda de titanio de grado 7 (Ti-0,2Pd, UNS R52400) conforme a las normas ASTM B348 / ASME SB-348, fabricada para reducir la corrosión por ácidos, cloruros en caliente y corrosión en hendiduras en aplicaciones de procesamiento químico, desalinización y en alta mar.
La barra redonda de titanio de grado 7 es una aleación de titanio comercialmente puro (CP) que contiene entre un 0,12 y un 0,25 % en peso de paladio, suministrada a ASTM B348 y ASME SB-348 normas. La adición de paladio aporta una ventaja decisiva frente a la corrosión en entornos ácidos y con cloruro a altas temperaturas, al tiempo que conserva todas las propiedades mecánicas del grado 2. Entre sus aplicaciones típicas se incluyen ejes de agitadores, ejes de bombas, vástagos de válvulas, piezas en bruto para elementos de fijación y componentes internos de reactores en los sectores de procesamiento químico, desalinización, farmacéutico y servicios marítimos.
| Parámetro | Valor |
|---|---|
| Material | Titanio CP de grado 7 (Ti-0,2Pd) |
| Estándar | ASTM B348 / ASME SB-348 |
| N.º UNS. | 52 400 rands |
| Equivalente a DIN / EN. | 3.7235 |
| Contenido de Pd | 0,12–0,25 % en peso % |
| Resistencia a la tracción (min) | 345 MPa (50 ksi) |
| Límite elástico (min) | 275 MPa (40 ksi) |
| Diámetro | 6–300 mm |
| Longitud | Hasta 6.000 mm (disponible a medida) |
| Estado de la superficie | Laminado en caliente/decapado, trefilado en frío, rectificado sin centros |
| Certificado de fábrica | EN 10204 3.1 (norma); 3.2 bajo pedido |
El grado 7 es mecánicamente idéntico al grado 2, pero ofrece un buen rendimiento en entornos corrosivos en los que el grado 2 falla. Esa diferencia —la única razón por la que existe el grado 7— se debe a una única adición controlada: entre 0,12 y 0,25 % en peso de paladio.
El titanio CP sin alear (Grado 1, Grado 2) debe su resistencia a la corrosión a una película pasiva estable de TiO₂. En entornos oxidantes y medios clorados neutros, dicha película es autorreparable y ofrece una gran protección. En entornos con baja acidez — ácido clorhídrico diluido, ácido sulfúrico diluido, ácido fosfórico caliente — la película pasiva se vuelve termodinámicamente inestable y el acero de grado 2 se corroe activamente.
El paladio corrige esto al actuar como un despolarizador catódico. A nivel electroquímico, el Pd reduce el sobrepotencial de hidrógeno en la superficie del titanio, desplazando el potencial de corrosión en circuito abierto hacia un valor más noble (positivo). Este desplazamiento sitúa el potencial de funcionamiento de la aleación por encima de la transición activa/pasiva, lo que mantiene intacta la película de TiO₂ en condiciones que, de otro modo, la desprenderían del titanio sin alear.
El resultado práctico: el grado 7 permanece pasivo en HCl diluido, H₂SO₄ diluido y HCl gaseoso húmedo a temperaturas y concentraciones que provocan una rápida corrosión activa en el grado 2 y en la mayoría de los aceros inoxidables austeníticos.
La corrosión en hendiduras es un problema especialmente preocupante en las placas de tubos de los intercambiadores de calor, las uniones con bridas y los conjuntos de fijación, donde la geometría limita el acceso del electrolito. Los datos publicados por ATI y TIMET muestran que la adición de paladio eleva significativamente la temperatura crítica de corrosión en hendiduras:
| Grado | Umbral de corrosión en hendiduras (medios con pH > 1 y cloruro) |
|---|---|
| Grado 1 / Grado 2 (CP Ti, sin alear) | ~80 °C |
| Grado 7 / Grado 11 / Grado 17 (aleación de Pd) | ~250 °C |
Este margen de 170 °C es la principal razón técnica por la que se especifica el grado 7 para circuitos de salmuera caliente, líquidos de depuración que contienen cloro y corrientes de proceso ácidas a alta temperatura.
Los cuatro grados ofrecen una mayor resistencia a la corrosión que el titanio CP. La elección depende de la resistencia de la aleación base, del contenido en Pd y de la prioridad que se dé al coste:
| Grado | UNS | Base | Contenido de Pd | UTS (min) | Lo mejor para |
|---|---|---|---|---|---|
| 7º curso | 52 400 rands | Grado 2 (O superior) | 0,12–0,251 TP3T | 345 MPa | Ácidos reductores, corrosión intercrestal, servicio químico general |
| 11.º curso | R52250 | 1.º curso (O inferior) | 0,12–0,251 TP3T | 241 MPa | Aplicaciones de conformado en frío que requieren la máxima ductilidad |
| Grado 12 | R53400 | CP Ti + Mo + Ni | 0 (sin Pd) | 483 MPa | Medios ligeramente agresivos + mayor resistencia a un menor coste |
| 17.º curso | R52252 | Base de grado 1 | 0,04–0,081 TP3T | 241 MPa | Alternativa con costes optimizados en la que basta con un menor contenido de Pd |
Guía para la toma de decisiones:
La composición química de la barra redonda de titanio de grado 7 viene determinada por ASTM B348-19 (Especificación estándar para barras y lingotes de titanio y aleaciones de titanio). Todos los elementos que figuran a continuación son límites máximos, excepto el paladio, cuyo contenido está sujeto a un rango controlado.
| Elemento | Requisito (wt%) |
|---|---|
| Titanio | Saldo |
| Paladio (Pd) | 0.12-0.25 |
| Hierro (Fe) | ≤ 0.30 |
| Oxígeno (O) | ≤ 0.25 |
| Carbono © | ≤ 0.08 |
| Nitrógeno (N) | ≤ 0.03 |
| Hidrógeno (H) | ≤ 0.015 |
El oxígeno y el hierro son los principales elementos de refuerzo intersticiales en el titanio CP. El grado 7 utiliza la composición base del grado 2 (O ≤ 0,25%, Fe ≤ 0,30%), lo que proporciona un equilibrio entre resistencia y ductilidad. La composición base del grado 1 (utilizada en el grado 11) permite un menor contenido de oxígeno (≤ 0,18%), lo que proporciona una mayor ductilidad y conformabilidad en frío a costa de la resistencia a la tracción.
En aplicaciones en las que la corrosión es un factor crítico, hay que prestar especial atención al contenido en hierro: un nivel elevado de Fe puede dar lugar a la formación de segundas fases ricas en hierro en los límites de grano, lo que crea microcélulas galvánicas que deterioran localmente la película protectora de TiO₂. El cumplimiento de la norma ASTM B348, con un certificado de material (MTR) trazable, garantiza que el hierro se mantenga dentro del límite controlado.
El grado 7 cumple los mismos requisitos mínimos de propiedades mecánicas que el grado 2, lo que lo convierte en un sustituto directo siempre que el grado 2 ya esté homologado pero se requiera una mayor resistencia a la corrosión.
| Propiedad | Requisito | Norma de ensayo |
|---|---|---|
| Resistencia a la tracción (UTS) | ≥ 345 MPa (50 ksi) | ASTM E8 |
| Límite elástico (0,2% offset) | ≥ 275 MPa (40 ksi) | ASTM E8 |
| Alargamiento en 2 pulgadas (50 mm) | ≥ 20% | ASTM E8 |
| Reducción de superficie | ≥ 30% | ASTM E8 |
| Dureza (típica) | ~150 HB | ASTM E18 |
| Módulo de elasticidad (típico) | ~103–110 GPa (14,9–16,0 × 10⁶ psi) | — |
| Densidad (típica) | 4,51 g/cm³ | — |
El grado 5 (Ti-6Al-4V, UNS R56400) ofrece aproximadamente el doble de resistencia a la tracción que el grado 7 (resistencia a la tracción máxima [UTS] ≥ 895 MPa según la norma ASTM B348 frente a ≥ 345 MPa), lo que lo convierte en la opción predeterminada para aplicaciones estructurales y aeroespaciales. Sin embargo, el grado 5 no iguala la resistencia a la corrosión del grado 7 en entornos con ácidos reductores y es significativamente más difícil de soldar sin un tratamiento térmico posterior a la soldadura. Para ejes de plantas químicas, vástagos de válvulas y elementos de fijación en los que el entorno de servicio —y no la carga estructural— es el criterio de diseño determinante, el grado 7 es la especificación adecuada.
La principal ventaja del grado 7 es su resistencia a la corrosión cuantificablemente superior en comparación con el titanio CP sin alear y los grados habituales de acero inoxidable. Los datos que figuran a continuación reflejan los resultados de corrosión publicados, recopilados a partir de ATI Metals, las notas técnicas de TIMET y el Manual ASM, volumen 13B (Corrosión: Materiales).
El titanio sin alear de grado 2 se corroe a velocidades apreciables por encima de aproximadamente 5% de HCl a temperatura ambiente, y a concentraciones muy bajas (1–3%) cuando la temperatura supera los ~60 °C. El grado 7 amplía considerablemente el margen de funcionamiento seguro:
| Concentración de HCl | Grado 2: Temperatura máxima de servicio | Grado 7: Temperatura máxima de servicio |
|---|---|---|
| 1% | ~60 °C | ~190 °C |
| 3% | ~40 °C | ~130 °C |
| 5% | ~25 °C (límite) | ~90 °C |
| 10% | No recomendado | ~50 °C |
Los valores representan límites aproximados de isocorrosión a < 0,13 mm/año (5 mpy). El comportamiento real depende de la aireación, la velocidad y la presencia de especies oxidantes. Fuente: Guía de ingeniería de corrosión del titanio de ATI; Manual ASM, vol. 13B.
El grado 7 ofrece una protección eficaz frente al ácido sulfúrico diluido, mientras que el grado 2 no lo consigue:
| Concentración de H₂SO₄ | Grado 2 | 7º curso |
|---|---|---|
| 1–5% | Marginal por encima de los 50 °C | Resistente a ~150–190 °C |
| 10% | No recomendado | Resistente hasta unos 70 °C (la velocidad de corrosión aumenta considerablemente por encima de los 100 °C) |
| > 20% | No recomendado | No se recomienda su uso a temperaturas elevadas |
Nota: Las velocidades de corrosión del grado 7 en H₂SO₄ 1–5% se mantienen por debajo de 0,13 mm/año (5 mpy) hasta 190 °C en condiciones desaireadas (fuente: datos de velocidades de corrosión de TIMET). El rendimiento se deteriora rápidamente en H₂SO₄ concentrado por encima de 20%. Para aplicaciones con ácido sulfúrico concentrado, se debe evaluar el uso de circonio o Hastelloy B-3.
La temperatura crítica de corrosión en hendiduras (CCT) del titanio en salmueras de NaCl y MgCl₂ es un parámetro de diseño fundamental para los intercambiadores de calor marinos y de desalinización:
Este margen de 170 °C significa que el grado 7 puede utilizarse sin riesgo de corrosión intercrestal en prácticamente todas las temperaturas de la salmuera de las plantas de desalinización comerciales (normalmente entre 40 y 120 °C).
En aplicaciones con ácidos diluidos, el Hastelloy C-276 (UNS N10276) es la alternativa tradicional de alto rendimiento. El grado 7 resulta competitivo en cuanto al coste del ciclo de vida por varias razones:
| Factor | Titanio de grado 7 | Hastelloy C-276 |
|---|---|---|
| Densidad | 4,51 g/cm³ | 8,89 g/cm³ |
| Reducción de peso (mismo volumen) | — | El grado 7 pesa unos 491 TP3T menos |
| Soldabilidad | Excelente (sin PWHT) | Bueno (a veces se requiere un tratamiento térmico posterior al endurecimiento por calor) |
| Margen de corrosión en HCl diluido | De nulo a mínimo | Mínimo |
| Coste relativo del material (barras) | Por debajo de los niveles comparables | Más alto |
En el caso de los ejes de agitadores y bombas, en los que el peso influye directamente en las cargas de los rodamientos y en el desgaste de las juntas, la ventaja que ofrece el grado 7 en cuanto a densidad se traduce en un ahorro cuantificable en el ciclo de vida útil del equipo, independientemente del precio del material.
La barra redonda de titanio de grado 7 se fabrica en una amplia gama de dimensiones para adaptarse a componentes mecanizados, elementos estructurales y piezas en bruto para elementos de fijación.
| Formulario | Diámetro | Longitud estándar | Clase de tolerancia |
|---|---|---|---|
| Laminado en caliente / decapado | 20–300 mm | 1.000–6.000 mm | ASTM B348 comercial |
| Tremado en frío | 6–50 mm | 1.000–4.000 mm | h11 / h9 |
| Rectificado sin centros | 6–100 mm | 1.000–3.000 mm | h9 / h8 |
| Barra forjada / pieza forjada | 100–400 mm | Por pedido | Tal y como se ha forjado o mecanizado |
El servicio de corte a medida está disponible para todos los formatos. La longitud mínima de corte es de 100 mm; no se aplica ningún recargo a los tamaños estándar en stock.
| Formulario | Estándar | Uso típico |
|---|---|---|
| Lámina / Tira / Placa | ASTM B265, grado 7 | Revestimientos de recipientes, componentes de intercambiadores de calor |
| Tubo sin costura / soldado | ASTM B338, grado 7 | Tubos de intercambiadores de calor, condensadores |
| Tubos sin costura / soldados | ASTM B861 / B862, grado 7 | Tuberías de proceso |
| Piezas forjadas | ASTM B381, grado F-7 | Bridas, cuerpos de válvulas, carcasas de bombas |
| Alambre | ASTM B863, grado 7 | Material de aportación para soldadura (ERTi-7), estampado en frío de elementos de fijación |
La barra redonda de titanio de grado 7 se fabrica y se somete a ensayo de acuerdo con las siguientes normas. Todas las normas aplicables se enumeran con su denominación actual.
| Estándar | Alcance |
|---|---|
| ASTM B348-19 | Norma sobre productos primarios: barras y lingotes de titanio y aleaciones de titanio (revisión actual: B348/B348M-21) |
| ASME SB-348 | Adopción de la norma ASTM B348 en el Código de calderas y recipientes a presión de la ASME |
| NACE MR0175 / ISO 15156 | Servicio en condiciones ácidas (con H₂S) — El grado 7 (UNS R52400) figura como aceptable |
| PED 2014/68/UE | Directiva sobre equipos a presión: aplicable a los componentes de los recipientes a presión de la UE |
| EN 10204, tipo 3.1 | Informe de ensayo estándar de fábrica — expedido por un inspector autorizado por el fabricante |
| EN 10204, tipo 3.2 | MTR con dos testigos: validado por el inspector del comprador o por un tercero |
Tipo 3.1 es la norma del sector para las adquisiciones destinadas a plantas químicas y plataformas marítimas. El propio inspector autorizado de la fábrica presencia y firma el informe de ensayo. El documento permite rastrear el lote de producción específico y abarca todos los ensayos exigidos por la norma ASTM B348.
Tipo 3.2 Es un requisito exigido por algunos contratistas de EPC, proyectos nucleares y especificaciones de defensa. Un inspector independiente (Lloyd’s, Bureau Veritas, TÜV o el propio inspector del usuario final) actúa como testigo durante los ensayos y firma conjuntamente el informe. El plazo de entrega es más largo y conlleva un coste adicional. Especifique la categoría 3.2 en la fase de solicitud de presupuesto; no se puede añadir a posteriori a un certificado de categoría 3.1.
El titanio de grado 7 se mecaniza de forma similar al titanio CP de grado 2. Los principales retos son su baja conductividad térmica (que provoca una concentración de calor en el filo de corte), su tendencia al endurecimiento por deformación y la recuperación elástica. Práctica recomendada:
El grado 7 es totalmente soldable mediante GTAW (TIG). El requisito fundamental es la exclusión total de oxígeno y nitrógeno de la zona de soldadura durante y después del ciclo de calentamiento. El contenido máximo tolerable de oxígeno en el metal de soldadura de titanio es de aproximadamente 0,3% (3.000 ppm); una contaminación por hidrógeno superior a 150 ppm provoca fragilización. Ambos riesgos se controlan mediante un blindaje continuo con gas inerte durante todo el ciclo de soldadura.
Metal de aportación: ERTi-7 (AWS A5.16): material de aportación con paladio que ofrece un comportamiento frente a la corrosión en la soldadura equivalente al del metal base de grado 7. El ERTi-2 (material de aportación de grado 2) es adecuado para uniones estructurales en las que la resistencia a la corrosión de la soldadura no es crítica, pero se debe utilizar el ERTi-7 siempre que la soldadura esté expuesta al entorno del proceso.
Requisitos de blindaje:
Tonalidad térmica de la soldadura: criterios de aceptación frente a criterios de rechazo:
| Color con matiz cálido | Nivel de contaminación | Aceptación |
|---|---|---|
| Plata brillante / pajizo claro / pajizo oscuro / bronce | Insignificante | Aceptable |
| Azul claro | Nivel moderado de oxígeno | Rechazado — hay que volver a hacerlo |
| Azul / gris azulado | Oxígeno significativo | Rechazado — hay que volver a hacerlo |
| Capa de óxido gris/blanca | Contaminación grave | Rechazo: recortar y volver a soldar |
El tratamiento térmico posterior a la soldadura (PWHT) no es necesario para las piezas soldadas de grado 7 en servicio químico estándar. Se puede especificar un tratamiento de alivio de tensiones para los componentes de sección gruesa sometidos a fatiga de alto ciclo.
Las soldaduras entre materiales diferentes, como el Grado 7 y el Grado 2, son metalúrgicamente compatibles, ya que ambos son titanio CP en fase alfa. Utilice el material de aportación ERTi-7 para mantener el paladio en el depósito de soldadura cuando la unión esté expuesta al proceso corrosivo. Las propiedades mecánicas de la unión soldada se ajustarán a las del metal base de menor resistencia (Grado 2 o Grado 7; ambos tienen los mismos requisitos mínimos).
La barra redonda de grado 7 se utiliza para componentes giratorios y estáticos en plantas químicas y aplicaciones marítimas en las que la corrosión es un factor crítico. A continuación se enumeran las principales áreas de aplicación en las que la barra redonda —a diferencia de la chapa, la placa o el tubo— es la forma de producto más adecuada.
| Categoría | Diámetro | Plazos de entrega |
|---|---|---|
| En stock (tallas habituales) | 25, 32, 40, 50, 63, 75, 100 mm | De 2 a 5 días laborables |
| En stock (gama ampliada) | 12–150 mm (tamaños seleccionados) | De 5 a 10 días laborables |
| Pedido de fábrica (producto no disponible en stock) | 6–300 mm | 6-12 semanas |
| Pieza mecanizada a medida / gran diámetro | 200–400 mm | 10-16 semanas |
El corte a medida, el pulido y el rectificado sin centros están disponibles como operaciones secundarias para el material en stock.
Cada envío de barra redonda ASTM B348 de grado 7 incluye:
EN 10204 3.2, declaración de conformidad con la NACE MR0175, informe de ensayo PMI (XRF) y documentación específica para el cliente disponible previa solicitud — especificar en la fase de solicitud de presupuesto.
No hay cantidad mínima de pedido (MOQ) obligatoria para las medidas disponibles en stock. Los pedidos a fábrica están sujetos a los pesos mínimos por lingote establecidos por la fábrica (normalmente entre 500 kg y 2.000 kg, dependiendo del diámetro). Ponte en contacto con nuestro equipo de ventas para acordar la división de lingotes en caso de necesitar cantidades más pequeñas.
¿Qué hace que el grado 7 sea más resistente a la corrosión que el grado 2?
El grado 7 contiene entre un 0,12 y un 0,25 % en peso de paladio (según la norma ASTM B348), que actúa como despolarizador catódico. En entornos ácidos reductores —HCl diluido, H₂SO₄ diluido, ácido fosfórico caliente—, el paladio desplaza el potencial de corrosión por encima de la transición activa/pasiva, manteniendo intacta la película pasiva de TiO₂ allí donde el grado 2 se corroe activamente.
¿Cuál es la diferencia entre el titanio de grado 7 y el de grado 11?
Ambos grados contienen el mismo rango de paladio (0,12–0,25%) y ofrecen la misma resistencia a la corrosión. La diferencia radica en la composición de la base: el grado 7 utiliza una base de grado 2 (O ≤ 0,25%, UTS ≥ 345 MPa); el grado 11 utiliza una base de grado 1 (O ≤ 0,18%, UTS ≥ 241 MPa). Se opta por el grado 11 cuando se requiere la máxima conformabilidad en frío; el grado 7 es la opción estándar para aplicaciones con barras mecanizadas.
¿Qué documentos se incluyen en cada envío?
Cada envío incluye un informe de ensayo de fábrica conforme a la norma EN 10204 3.1 con la composición química completa (incluido el rango confirmado de Pd de 0,12 a 0,251 TP3T), los resultados de los ensayos mecánicos trazables al número de lote de producción y los registros de inspección dimensional. La documentación de conformidad con las normas EN 10204 3.2 y NACE MR0175 está disponible previa solicitud.
¿Cómo puedo comprobar que la barra que he recibido es de grado 7 y no de grado 2?
El análisis por XRF (fluorescencia de rayos X portátil) detecta el contenido de paladio en cuestión de segundos y es una práctica habitual en la inspección de entrada del titanio aleado con paladio. Para aplicaciones críticas, el análisis de laboratorio mediante ICP-OES (plasma acoplado inductivamente) de una muestra del lote suministrado proporciona la composición química definitiva. Comprueba siempre que el número de lote que figura en las marcas de la barra coincida con el del MTR.
¿Cuándo conviene elegir 7.º curso en lugar de 12.º curso?
Elija el grado 7 para aplicaciones en las que se utilicen ácidos diluidos (HCl diluido, H₂SO₄ diluido, HCl gaseoso húmedo) y en las que exista riesgo de corrosión intercrestal en medios halogenados a alta temperatura. El grado 12 (Ti-0,3Mo-0,8Ni, UNS R53400) ofrece una mayor resistencia (UTS ≥ 483 MPa) y resulta más rentable para entornos ligeramente corrosivos en los que la combinación de níquel y molibdeno proporciona una protección suficiente. El grado 7 es la opción conservadora y conforme a las especificaciones cuando un fallo por corrosión conlleva consecuencias de seguridad o normativas.
¿Se puede soldar el titanio de grado 7?
Sí. El grado 7 es totalmente soldable mediante GTAW (TIG) con alambre de aportación ERTi-7 con paladio. Se requiere una protección completa con gas inerte —gas de la antorcha, purga trasera y protección final— durante todo el ciclo de soldadura para evitar la contaminación por oxígeno y nitrógeno. La calidad aceptable de la soldadura se confirma mediante la inspección del tono de calcinación: se considera aceptable un tono que vaya del plateado al dorado claro; un tono azul o gris indica contaminación y requiere una reelaboración.
¿Cumple el grado 7 con las normas NACE MR0175 e ISO 15156 para aplicaciones con fluidos ácidos?
Sí. La norma NACE MR0175 / ISO 15156-3 incluye el grado 7 (UNS R52400) como material aceptable para aplicaciones de petróleo y gas «sour» (que contienen H₂S). La documentación que acredita el cumplimiento está disponible previa solicitud para proyectos que requieran una certificación oficial de la NACE.
¿Cuál es la gama de tamaños estándar y el plazo de entrega habitual?
Los diámetros habituales (25-100 mm) están disponibles en stock y se envían en un plazo de 2 a 5 días laborables. Los diámetros y longitudes no estándar se fabrican bajo pedido en la fábrica, con un plazo de entrega de 6 a 12 semanas. Los lingotes a medida de 200 a 400 mm de diámetro requieren entre 10 y 16 semanas. El corte a medida y el acabado superficial están disponibles para el material en stock sin que ello suponga un plazo de entrega adicional.
Nuestros productos de titanio y capacidades de fabricación proporcionan un fuerte valor en múltiples industrias. Estas son las principales ventajas que hacen de HonTitan un socio fiable.
Ofrecemos plazos de entrega rápidos para muestras y pedidos al por mayor. Con un procesamiento eficiente del titanio, que incluye corte, forja y mecanizado CNC, garantizamos precisión y rapidez en cada proyecto.
Desde el complejo mecanizado CNC hasta la soldadura, el conformado y el acabado de superficies, HonTitan puede producir piezas de titanio personalizadas con características como orificios, ranuras, roscas, ranuras y geometrías precisas.
HonTitan fabrica materiales de titanio que son muy fuertes para su peso y resisten muy bien la corrosión. Esto los hace estables para su uso en entornos aeroespaciales, médicos, químicos y marinos.
