Barra redonda de titânio de grau 1

Barra redonda de titânio de grau 1 — Especificações principais

A barra redonda de titânio de grau 1 (UNS R50250) é a mais pura e a mais dúctil das quatro classes de titânio comercialmente puro definidas na norma ASTM B348-21. A tabela seguinte resume os principais parâmetros de aquisição.

O que é o titânio de grau 1? Propriedades do material e normas

O titânio de grau 1 (UNS R50250) é um titânio não ligado e comercialmente puro (CP-Ti) que contém, no mínimo, 99,5% de titânio em peso. Entre os quatro graus de CP-Ti abrangidos pela norma ASTM B348-21, o Grau 1 apresenta as concentrações mais baixas permitidas de elementos intersticiais — oxigénio (≤ 0,18 wt%), ferro (≤ 0,20 wt%), azoto (≤ 0,03 % em peso), hidrogénio (≤ 0,015 % em peso) e carbono (≤ 0,08 % em peso). Este teor mínimo de elementos intersticiais é diretamente responsável pelas características distintivas desta classe: a maior ductilidade e formabilidade a frio de todas as classes de CP-Ti, combinadas com uma soldabilidade excecional e uma excelente resistência ao impacto. O material é fornecido no estado recozido, salvo indicação em contrário.

A resistência à corrosão deve-se a uma camada de óxido passivo de TiO₂ com capacidade de autorregeneração, que se forma espontaneamente na superfície em ambientes oxidantes e ligeiramente redutores. Esta película passiva mantém-se estável numa ampla gama de valores de pH e regenera-se em milésimos de segundo após danos mecânicos, tornando as barras de titânio de Grau 1 altamente eficazes em ambientes ricos em cloretos, ácidos e de água do mar, onde os aços inoxidáveis e as ligas de níquel são propensos à corrosão por pite ou por fendas.

Composição química — ASTM B348-21, Grau 1 (UNS R50250)

Propriedades mecânicas — ASTM B348-21, Grau 1 (recocido)

Todos os valores de acordo com a Tabela 2 da norma ASTM B348-21. Ensaios realizados de acordo com a norma ASTM E8/E8M.

Normas aplicáveis

Titânio de grau 1 vs. titânio de grau 2: qual deles precisa?

Tanto a classe 1 como a classe 2 são classes de titânio comercialmente puro abrangidas pela norma ASTM B348-21, mas destinam-se a prioridades de engenharia diferentes. A tabela abaixo apresenta uma comparação técnica direta para apoiar as decisões de seleção de materiais.

O 1.º ano é a escolha preferida quando o processo de fabrico requer uma quantidade significativa de conformação a frio, embutimento profundo ou torneamento — ou quando o ambiente de utilização exige a máxima resistência à corrosão em ácidos redutores diluídos. A menor resistência raramente constitui uma limitação de conceção em aplicações em que a resistência à corrosão é mais importante do que a carga estrutural.

A classe 2 é a escolha mais comum para uso geral em que basta um equilíbrio entre resistência moderada e boa resistência à corrosão e em que os requisitos de conformabilidade a frio são menos exigentes.

Aplicações industriais da barra redonda de titânio de grau 1

A combinação de máxima ductilidade, excelente soldabilidade e resistência superior à corrosão em meios agressivos faz com que a barra redonda de titânio de grau 1 seja o material em barra preferido nas seguintes indústrias.

• Equipamento de Processamento Químico — Eixos de reatores, componentes de agitadores, eixos de bombas e hastes de válvulas em contacto com ácido sulfúrico diluído, ácido clorídrico, salmouras cloradas e meios ácidos oxidantes. A camada passiva de TiO₂ com capacidade de autorregeneração proporciona resistência em situações em que o aço inoxidável 316L é suscetível à corrosão por pite.

• Permutadores de calor e placas tubulares de condensadores — Chapas em bruto para placas tubulares e componentes de defletores para permutadores de calor do tipo casco e tubos que funcionam com água do mar, água salobra ou fluxos de processo que contenham cloretos. A excelente formabilidade do Grau 1 simplifica a laminação entre os tubos e a placa tubular e a soldadura de vedação.

• Sistemas de dessalinização da água do mar — Componentes estruturais e rotativos em instalações de dessalinização do tipo «multi-stage flash» (MSF) e de osmose inversa (RO), onde o contacto contínuo com água do mar de elevada salinidade e alta temperatura exige um material que não seja suscetível à fissuração por corrosão sob tensão induzida por cloretos.

• Cestos de ânodos para galvanoplastia — Cestos de ânodo insolúveis e componentes de barras condutoras de corrente em linhas de galvanoplastia e de processamento eletroquímico. O baixo teor de ferro e a película passiva estável do Grau 1 garantem uma distribuição consistente da corrente sem contaminar o banho de galvanoplastia.

• Dispositivos médicos e instrumentos cirúrgicos — Barras para a maquinagem de cabos de instrumentos ortopédicos, componentes de teste e instrumentos cirúrgicos não implantáveis, em conformidade com a norma ASTM F67. A biocompatibilidade desta classe de material e a facilidade de esterilização tornam-na adequada para aplicações em contacto direto com o doente.

• Engenharia marítima e offshore — Elementos de fixação, tirantes e pinos estruturais para plataformas offshore, sistemas de captação de água do mar e equipamento submarino, em que a redução de peso e a resistência à corrosão pela água do mar constituem requisitos de conceção.

Garantia de Qualidade e Rastreabilidade dos Materiais

Cada remessa de barra redonda de titânio de Grau 1 é acompanhada por um Certificado de Ensaio de Fábrica (MTC) emitido de acordo com EN 10204 3.1, a norma internacionalmente reconhecida relativa aos documentos de inspeção de produtos metálicos. O MTC é emitido pelo representante de qualidade autorizado do fabricante e é rastreável até um número de fusão específico, proporcionando uma cadeia de custódia completa, desde a fusão original até à barra entregue.

O que inclui a norma EN 10204 3.1 MTC

• Análise completa da composição química (todos os elementos, de acordo com a Tabela 1 da norma ASTM B348-21)
• Resultados dos ensaios de propriedades mecânicas (resistência à tração, limite de escoamento, alongamento e redução da secção transversal, de acordo com a norma ASTM E8/E8M)
• Número do lote e identificação do lote
• Dimensões do produto e condições de entrega
• Referência à norma aplicável (ASTM B348-21 / ASME SB-348)

Capacidades de teste internas

Inspeção por terceiros

Inspeção e testemunho independentes por parte de SGS, Bureau Veritas (BV) ou TÜV Podem ser organizados a pedido, antes do envio. Estão disponíveis pacotes de documentação para planos de qualidade específicos do cliente (PPAP, ITP ou FAI), mediante acordo.

Certificações

• ISO 9001 — Certificação do sistema de gestão da qualidade
• MTC EN 10204 3.1 emitido de série com todas as encomendas

Dimensões disponíveis e serviço de corte à medida

A barra redonda de titânio de grau 1 é produzida e mantida em stock em duas categorias de formas, abrangendo uma ampla gama de diâmetros adequada tanto para componentes maquinados como para peças em bruto forjadas.

Barra laminada (laminada a quente / estirada a frio)

Barra forjada

Opções de acabamento superficial

• Acabamento de fábrica (pele preta) — Superfície padrão, tal como laminada ou forjada
• Torneado em bruto — Inscrições removidas, rugosidade superficial Ra tipicamente entre 3,2 e 6,3 µm
• Torneado com precisão — Tolerância dimensional mais rigorosa, Ra normalmente entre 1,6 e 3,2 µm
• Terra — Tolerância estreita, Ra normalmente entre 0,4 e 1,6 µm
• Polido — Acabamento brilhante, Ra ≤ 0,4 µm (especificar requisito)

Cortes personalizados à medida e quantidade mínima de encomenda (MOQ)

O corte à medida está disponível para todos os diâmetros. Aceitamos quantidades de amostra para qualificação do material e inspeção de entrada. Envie um pedido de cotação indicando o diâmetro, comprimento, quantidade, estado da superfície e norma aplicável para obter uma cotação rápida.

Perguntas mais frequentes

Qual é a diferença entre o titânio de Grau 1 e o de Grau 2?

A Classe 1 (UNS R50250) apresenta o menor teor de elementos intersticiais de todas as classes de titânio comercialmente puro — oxigénio máximo de 0,18 wt%, em comparação com 0,25 wt% para a Classe 2 (UNS R50400). Isto resulta numa maior ductilidade e formabilidade a frio na Classe 1, enquanto a Classe 2 oferece uma resistência à tração e um limite de escoamento aproximadamente 105–140 MPa superiores, de acordo com a norma ASTM B348-21. A Classe 1 é selecionada quando é necessária a máxima formabilidade, soldabilidade ou resistência à corrosão em meios fortemente redutores. A Classe 2 é a escolha padrão para uso geral, nos casos em que um aumento moderado da resistência é benéfico.

A que normas cumpre a barra redonda de titânio de grau 1?

A norma principal é ASTM B348-21 (Especificação-padrão para barras e lingotes de titânio e ligas de titânio), com a norma ASME equivalente para recipientes sob pressão ASME SB-348. No que diz respeito às aplicações de implantes cirúrgicos, ASTM F67 aplica-se. ISO 5832-2 (Implantes para cirurgia — Materiais metálicos — Parte 2: Titânio não ligado) abrange o titânio destinado a dispositivos médicos. Os certificados de ensaio de fábrica são emitidos de acordo com EN 10204 3.1, com dados químicos e mecânicos completos, cuja origem é rastreável até ao número de lote original.

A barra redonda de titânio de grau 1 é adequada para ambientes de processamento químico?

Sim. A camada passiva de TiO₂ com capacidade de autorregeneração proporciona resistência a uma vasta gama de meios corrosivos, incluindo soluções de cloreto, ácido sulfúrico diluído, ácido nítrico e água do mar. Em água do mar e em ambientes com cloreto neutro, o titânio de Grau 1 mantém a resistência à corrosão a temperaturas até aproximadamente 260 °C. A barra de titânio de grau 1 é utilizada em reatores químicos, placas tubulares de permutadores de calor, componentes de condensadores, eixos de bombas e equipamentos de dessalinização, onde é necessária resistência à corrosão combinada com elevada formabilidade.

É possível soldar uma barra redonda de titânio de grau 1?

O titânio de grau 1 apresenta excelente soldabilidade. O método de união preferido é o GTAW (soldadura TIG) com gás de proteção de árgon ou hélio, para evitar a contaminação atmosférica do banho de fusão e da zona afetada pelo calor. O baixo teor de oxigénio (≤ 0,18 % em peso) contribui para uma ductilidade de soldadura excecional. Para aplicações críticas, pode ser especificado um tratamento térmico de alívio de tensões pós-soldadura a 480–595 °C.

Fornecem certificados de ensaio de fábrica (MTC) com cada encomenda?

Sim. Cada encomenda é acompanhada de um certificado de conformidade (MTC) EN 10204 3.1, que inclui a análise completa da composição química, os resultados dos ensaios de propriedades mecânicas, o número do lote de fabrico e a identificação do produto — todos rastreáveis até ao lote de fabrico original. É possível organizar, mediante pedido e mediante um custo adicional, uma inspeção por entidades independentes, tais como a SGS, a Bureau Veritas ou a TÜV.

Qual é a quantidade mínima de encomenda (MOQ)?

A quantidade mínima de encomenda (MOQ) varia consoante o diâmetro e o estado da superfície. São aceites quantidades de amostras para inspeção à entrada e qualificação de materiais. Contacte a equipa de vendas indicando os requisitos específicos relativos ao diâmetro, comprimento, acabamento da superfície e quantidade, para receber um orçamento com o prazo de entrega.

Que tamanhos e diâmetros estão disponíveis?

A barra redonda de titânio laminado de grau 1 está disponível na Ø6 mm a Ø130 mm e barra forjada de Ø40 mm a Ø300 mm, com comprimentos até 6 000 mm. Está disponível o corte à medida para todos os diâmetros. Os acabamentos superficiais variam entre o acabamento de fábrica e o torneado de precisão, retificado e polido.