Chapa de Titânio Grau 3

A chapa de titânio comercialmente puro Grau 3 (UNS R50550) oferece a maior resistência entre os produtos planos de titânio CP adequados para conformação e soldadura, com uma resistência mínima à tração de 448 MPa (65 ksi) conforme ASTM B265-20a — aproximadamente 30% acima do Grau 2 com uma resistência à corrosão virtualmente idêntica. Fornecido conforme ASTM B265-20a, AMS 4900, ASME SB-265 e MIL-T-9046 com Certificado de Teste de Fábrica EN 10204 3.1 incluído. As aplicações abrangem vasos de pressão para processamento químico, estruturas marítimas, painéis de fuselagem aeroespacial e equipamentos de dessalinização.

Especificações rápidas

Visão Geral Técnica

O titânio comercialmente puro de Grau 3 (UNS R50550) é um titânio não-ligado, de fase alfa, no qual o teor elevado de oxigénio intersticial — até 0,35% em peso, conforme ASTM B265-20a — aumenta a resistência ao escoamento para um mínimo de 379 MPa (55 ksi), preservando a imunidade total à corrosão da família de titânios CP. A película passiva de óxido de titânio (TiO₂) que se forma espontaneamente no ar oferece proteção eficaz de pH 2 a pH 12, água do mar, cloro húmido, soluções de hipoclorito e a maioria dos ácidos oxidantes e ligeiramente redutores. Com uma densidade de 4,51 g/cm³, a chapa de Grau 3 oferece uma relação resistência/peso que excede a maioria dos aços resistentes à corrosão e da maioria das ligas de níquel na mesma faixa de espessura.

A chapa de Grau 3 é produzida na condição recozida, de acordo com a ASTM B265-20a (equivalente ASME SB-265 para equipamentos de pressão ASME). A aquisição aeroespacial segue a AMS 4900 (chapa e banda) ou a MIL-T-9046 / AMS-T-9046, já substituída, quando exigido por contratos antigos. O material plano médico é abrangido pela ASTM F67. Cada lote é emitido com um Certificado de Teste de Moinho EN 10204 3.1 rastreável ao lote de fusão, confirmando a composição química, os resultados dos testes mecânicos e a conformidade dimensional. O acabamento de superfície padrão é recozido e decapado (acabamento de moinho); acabamentos recozidos brilhantes e polidos estão disponíveis para aplicações higiénicas e óticas.

A soldabilidade é classificada como excelente usando GTAW (TIG) numa atmosfera inerte de argónio ou hélio com enchimento de Grau 3 ou Grau 2. O alívio de tensões pós-soldadura a 482–538°C (900–1000°F) durante 45 minutos restaura as propriedades ideais da junta. A conformação a frio é viável em prensas dobradoras e equipamentos de hidropressão padrão; as orientações de raio mínimo de curvatura, conforme AMS 4900, aplicam-se.

Composição Química — Titânio Grau 3 por ASTM B265-20a

Propriedades Mecânicas — Titânio Grau 3 por ASTM B265-20a (Requisitos Mínimos)

Propriedades Físicas e Térmicas — Titânio Grau 3

Aplicações

A chapa de titânio Grau 3 é selecionada quando a resistência à corrosão do Grau 2 é necessária, mas os cálculos de carga ou o design estrutural exigem uma resistência mínima ao escoamento superior.

• Equipamento de Processamento Químico — Permutadores de calor de casco e tubo, revestimentos de reatores e flanges de tubagens em contacto com cloro húmido, ácido sulfúrico (diluído) e soluções de lixívia de hipoclorito, onde a camada de óxido passivo do Grau 3 resiste à corrosão uniforme e ao ataque por frestas.
• Desalinização e Tratamento de Água — Placas de tubos de evaporadores e painéis de destilação de múltiplos efeitos onde os componentes em contacto com a água do mar necessitam da combinação de imunidade à corrosão e rigidez estrutural do Grau 3 sob ciclos térmicos.
• Estruturas Navais e Offshore — Revestimento de cascos, corpos de válvulas subaquáticas e caixas de ânodos de sacrifício onde a resistência superior ao Grau 2 reduz a espessura do material e o peso do painel sem sacrificar o desempenho contra a corrosão.
• Painéis de Estruturas Aeronáuticas — Painéis de revestimento não críticos, chapa de anteparas e conjuntos de condutas conforme AMS 4900, onde a microestrutura de fase alfa proporciona um comportamento de fadiga previsível e rastreabilidade MTC certificada.
• Produção de energia — Placas de tubos de condensadores e coletores de água de refrigeração em centrais elétricas costeiras ou de água salobra, onde a resistência à bioincrustação e a imunidade à corrosão por pite de cloretos superam o aço inoxidável.
• Fabrico de Dispositivos Médicos — Tabuleiros de instrumentos cirúrgicos, caixas de implantes e cestos de esterilização conforme ASTM F67, onde a biocompatibilidade, a resistência à autoclave e a ausência de libertação de níquel são requisitos de projeto.

Perguntas mais frequentes

Qual é a diferença entre a chapa de titânio Grau 2 e Grau 3?
A chapa de titânio de Grau 3 tem um teor máximo de oxigénio mais elevado (0,35% em peso vs. 0,25% em peso para o Grau 2), o que eleva a sua resistência mínima ao escoamento para 379 MPa (55 ksi) em comparação com 275 MPa (40 ksi) para o Grau 2. A resistência à corrosão, a soldabilidade e o mecanismo de óxido passivo são essencialmente idênticos entre os dois graus. O Grau 3 é especificado quando os cálculos estruturais exigem o incremento de resistência; o Grau 2 permanece o grau de maior volume para a maioria das aplicações químicas e marítimas.

Que normas abrangem a chapa de titânio de Grau 3?
O produto plano de titânio de Grau 3 é regido pelas normas ASTM B265-20a (norma comercial primária para tiras, chapas e placas), AMS 4900 (chapas e tiras para aeroespacial), ASME SB-265 (equipamento de pressão ASME — requisitos idênticos à ASTM B265), MIL-T-9046 / AMS-T-9046 (militar e aeroespacial legada) e ASTM F67 (titânio CP de grau médico para implantes). A designação UNS é R50550.

A chapa de titânio de Grau 3 vem com um Certificado de Teste de Fábrica?
Sim. Cada remessa inclui um Certificado de Teste de Fábrica EN 10204 3.1 emitido pela fábrica de produção, rastreável por número de lote/forno, confirmando a composição química (conforme ASTM B265-20a Tabela 1) e os resultados dos testes mecânicos (conforme ASTM E8). Relatórios de inspeção de terceiros e dados de teste certificados NADCAP estão disponíveis mediante solicitação.

Que gamas de espessura e largura estão disponíveis para a chapa de titânio de Grau 3?
A gama de fornecimento padrão de chapa é de 0,30 mm a 6,0 mm de espessura, com larguras até 2.000 mm e comprimentos até 6.000 mm. Placa de 6,0 mm a 25,0 mm está disponível da mesma fonte de lingote com os mesmos requisitos químicos e mecânicos da ASTM B265-20a. O corte personalizado está disponível, com prazos de entrega confirmados no RFQ.

A chapa de titânio de Grau 3 é soldável?
A chapa de titânio de Grau 3 solda facilmente usando GTAW (TIG) com fio de adição de Grau 3 ou Grau 2 (AWS A5.16 ERTi-3 ou ERTi-2) numa atmosfera totalmente protegida por árgon com menos de 50 ppm de oxigénio/humidade. Recomenda-se um tratamento térmico pós-soldadura a 482–538°C (900–1000°F) durante 45 minutos para aliviar tensões residuais. A zona de soldadura mantém a resistência à corrosão do metal base quando o gás de proteção é devidamente mantido.

Quando deve ser usado o Grau 4 em vez do Grau 3?
O Grau 4 (UNS R50700) oferece a maior resistência entre os quatro graus comercialmente puros — UTS mínima de 550 MPa (80 ksi) e YS de 480 MPa (70 ksi) — mas tem ductilidade reduzida (alongamento mínimo de 15%) em comparação com o Grau 3. O Grau 4 é tipicamente selecionado para aplicações que exigem máxima resistência em chapas de bitola fina, como tubagens hidráulicas e substratos para implantes cirúrgicos. O Grau 3 é preferível quando as operações de conformação e soldagem são extensas e a ductilidade reduzida do Grau 4 criaria desafios de fabricação.

Qual é o prazo de entrega para a chapa de titânio de Grau 3?
A chapa de espessura padrão (0,50–3,0 mm) é geralmente enviada em 5–10 dias úteis a partir do stock. Espessuras, larguras ou tolerâncias não padronizadas, e chapas na gama de 6–25 mm, têm prazos de entrega de 10–15 dias úteis, dependendo da disponibilidade do moinho. Os prazos de entrega precisos são confirmados no momento do pedido de cotação (RFQ).

Qual é a quantidade mínima de encomenda (MOQ) para a chapa de titânio de Grau 3?
A quantidade mínima de encomenda é de 50 kg. Encomendas abaixo de 50 kg podem ser acomodadas como peças cortadas personalizadas, sujeitas a uma sobretaxa para pequenas encomendas. Contacte a equipa de vendas para confirmação no momento do RFQ.