Titânio Grau 9 (Ti-3Al-2,5V) – UNS R56320
Liga de titânio quase-alfa de média resistência, para tubos
Liga com 3% Al e 2,5% V ('meio 6-4'), com resistência cerca de 50% maior que o Ti CP e conformabilidade a frio e soldabilidade muito superiores às do Gr 5. É a liga padrão para tubos hidráulicos aeronáuticos, recozida ou trabalhada a frio com alívio de tensões (CWSR).
Designações e equivalências
| Sistema | Designação |
|---|---|
| UNS | R56320 |
| W.Nr./EN | 3.7194 / 3.7195 (TiAl3V2,5) |
| DIN | TiAl3V2,5 |
| Comercial | Ti 3-2.5, Ti-3Al-2,5V |
| Outras | GB TA18; AMS 4943/4944/4945 (tubo) |
Normas por forma de produto
| Forma | Norma |
|---|---|
| Barra | ASTM B348 Gr 9 |
| Chapa | ASTM B265 Gr 9 |
| Forjado | ASTM B381 F-9 |
| Tubo | ASTM B338 Gr 9 / B861; AMS 4943/4944/4945 |
| Fio | ASTM B863 Gr 9 |
| Implante | ASTM F2146 (tubo) / F3046 |
Composição química (%)
ASTM B348 Gr 9 (% em massa)
| Elemento | Faixa (%) |
|---|---|
| Al | 2,5 – 3,5 |
| V | 2,0 – 3,0 |
| Fe | ≤ 0,25 |
| O | ≤ 0,15 |
| C | ≤ 0,08 |
| N | ≤ 0,03 |
| H | ≤ 0,015 |
| Residuais (cada / total) | ≤ 0,10 / ≤ 0,40 |
| Ti | balanço |
Propriedades mecânicas
recozido (ASTM B348, temperatura ambiente)
| Propriedade | Valor |
|---|---|
| Limite de escoamento (0,2%) | ≥ 483 MPa |
| Resistência à tração | ≥ 620 MPa |
| Alongamento (4D) | ≥ 15% |
| Redução de área | ≥ 25% |
| Tubo CWSR (B338/AMS 4945) | tração ≥ 860 MPa; escoamento ≥ 725 MPa (típico de especificação) |
Propriedades físicas típicas
| Propriedade | Valor |
|---|---|
| Densidade | 4,48 g/cm³ |
| Faixa de fusão | ≈ 1.590 – 1.640 °C (típico) |
| Módulo de elasticidade | ≈ 91 – 110 GPa (típico ≈ 100) |
| Condutividade térmica (20 °C) | ≈ 8,1 W/m·K |
| Expansão térmica (20–100 °C) | ≈ 9,1 µm/m·K (típico) |
| Transus beta | ≈ 935 °C (típico) |
Tratamento térmico, soldagem e usinagem
| Item | Prática usual |
|---|---|
| Temperatura de serviço | Uso estrutural até ~330 °C. |
| Tratamento térmico | Fornecido recozido (≈ 650 – 790 °C, ar) ou trabalhado a frio + alívio de tensões (CWSR, ≈ 370 – 595 °C). Resposta ao envelhecimento pequena; normalmente não é usado em STA. |
| Soldagem | Boa soldabilidade por TIG com vareta AWS A5.16 ERTi-9; mesma proteção gasosa rigorosa do Ti CP (poça, trailing shield e purga na raiz até < ~430 °C). |
| Usinagem | Intermediária entre Ti CP e Gr 5; mesmas práticas: metal duro afiado, baixa velocidade e refrigeração abundante. |
Aplicações típicas
- Tubos hidráulicos e de combustível aeronáuticos
- Quadros de bicicleta
- Hastes de taco de golfe e raquetes
- Colmeia (honeycomb) e folhas
- Tubos e vasos resistentes à corrosão
- Implantes tubulares (ASTM F2146)
Alternativas: Gr 2 quando corrosão e conformabilidade bastam; Gr 5 para resistência máxima; Gr 18 ou Gr 28 (Ti-3-2,5 com Pd ou Ru) para corrosão em fresta em salmouras e óleo e gás.
Titânio Grau 9 (Ti-3Al-2,5V): guia completo
O que é o titânio Grau 9
O Grau 9 pertence à família do titânio e suas ligas, no grupo das ligas quase-alfa. Com metade do alumínio e do vanádio do Ti-6Al-4V, por isso chamado de "half 6-4", fica entre o titânio comercialmente puro e a liga de alta resistência: ganha resistência sobre o Grau 2 sem perder a capacidade de ser trefilado, dobrado e soldado a frio.
Corrosão e limites de uso
A resistência à corrosão é semelhante à do titânio CP em água do mar, cloretos, meios oxidantes e ácidos orgânicos, com imunidade a pite e corrosão sob tensão em cloretos, e um pouco menor em ácidos redutores. A liga não resiste a ácido fluorídrico, ácidos redutores quentes, cloro seco e metanol anidro. Sob carga contínua o uso vai até cerca de 315 °C.
Aplicações
Tubos hidráulicos e de combustível de alta pressão de aeronaves, dutos e componentes conformados de motores, quadros, guidões e componentes de bicicletas e de artigos esportivos, tubos de troca de calor e tubulação de alta pressão em processos químicos, e peças usinadas que exigem mais resistência que o Grau 2 e mais conformabilidade que o Grau 5. Em água do mar sem alta solicitação mecânica, o Grau 2 continua sendo o padrão.
Formas de fornecimento e serviços da Dustre
Barras redondas cortadas em serra fita na medida, com usinagem de desbaste ou acabamento e ensaios de dureza e tração. Todo o material é fornecido com certificado de inspeção 3.1 e rastreabilidade de corrida.
Perguntas frequentes
Qual a composição química do Titânio Grau 9 (Ti-3Al-2,5V)?
Pela ASTM B348 Gr 9 (% em massa): Al 2,5 – 3,5; V 2,0 – 3,0; Fe ≤ 0,25; O ≤ 0,15; C ≤ 0,08; N ≤ 0,03.
Quais normas cobrem o Titânio Grau 9 (Ti-3Al-2,5V)?
Barra: ASTM B348 Gr 9. Chapa: ASTM B265 Gr 9. Forjado: ASTM B381 F-9. Tubo: ASTM B338 Gr 9 / B861; AMS 4943/4944/4945. Fio: ASTM B863 Gr 9. Implante: ASTM F2146 (tubo) / F3046.
Até que temperatura o Titânio Grau 9 (Ti-3Al-2,5V) pode ser usado?
Uso estrutural até ~330 °C.
Quais materiais substituem o Titânio Grau 9 (Ti-3Al-2,5V)?
Gr 2 quando corrosão e conformabilidade bastam; Gr 5 para resistência máxima; Gr 18 ou Gr 28 (Ti-3-2,5 com Pd ou Ru) para corrosão em fresta em salmouras e óleo e gás.