Os materiais de liga de titânio desempenham um papel crucial na fabricação de fixadores, pois estão intimamente ligados aos processos de fabricação e aos requisitos de uso.
Os processos de fabricação de fixadores de liga de titânio abrangem três aspectos principais: deformação plástica, aprimoramento de superfície e usinagem. As técnicas de deformação plástica incluem processos como estampagem, estrangulamento e laminação de roscas. O aprimoramento de superfície envolve o fortalecimento de áreas como superfícies de suporte de carga de parafusos-e regiões de transição de hastes. Técnicas de usinagem mecânica como torneamento, fresamento e retificação também são empregadas.
A escolha de materiais de liga de titânio para fixadores depende de suas aplicações específicas e dos requisitos de desempenho correspondentes. Por exemplo, os rebites requerem elevada plasticidade devido à necessidade de formar uma ou ambas as extremidades durante a instalação. Por outro lado, os parafusos normalmente necessitam de alta resistência, comparável à de ligas de aço de alta-resistência (por exemplo, 30CrMnSiA), empregando frequentemente ligas de titânio de alta-resistência.
Os materiais de liga de titânio para fixadores podem ser amplamente categorizados em três tipos: titânio puro industrial, ligas do tipo (+)-e ligas do tipo -. O titânio puro industrial inclui principalmente TA1 e TA2. As ligas do tipo (+)-abrangem TC4, TC6, Ti-662, entre outras.. -as ligas do tipo consistem principalmente em ligas de titânio do tipo -metaestáveis, onde o equivalente de molibdênio é normalmente em torno de 10%. Ligas quase-beta com equivalentes de molibdênio abaixo de 10% apresentam efeitos de reforço insuficientes durante o tratamento térmico, enquanto ligas do tipo -estáveis com equivalentes de molibdênio acima de 10% apresentam alta estabilidade de fase -, tornando-as difíceis de se decompor. Portanto, ligas de titânio do tipo metaestável - exibem os efeitos de fortalecimento mais pronunciados. Além disso, as ligas de titânio do tipo metaestável - possuem excelente conformabilidade a frio, permitindo o encabeçamento a frio sem a necessidade de equipamento de aquecimento especializado e meios de proteção de gás. Isso resulta em alta eficiência de produção, utilização de material, precisão dimensional e qualidade de superfície para fixadores formados. Em contraste, os fixadores de liga de titânio do tipo (+)- só podem ser produzidos por meio de processos de cabeçalho a quente, exigindo equipamentos de aquecimento e meios de gás dedicados, levando a menor eficiência de produção, utilização de material e possíveis problemas de não uniformidade de temperatura.
Para rebites feitos de titânio puro, a resistência à tração normalmente excede 350 MPa, enquanto a resistência ao cisalhamento varia de 240 a 350 MPa. Rebites feitos de ligas do tipo (+)-são usados em estados recozidos, enquanto aqueles feitos de ligas do tipo -são empregados em condições tratadas-em solução. Ambos os tipos de liga exibem resistências à tração semelhantes de 800-950 MPa e resistências ao cisalhamento superiores a 600 MPa.
Os materiais de liga de titânio para parafusos, exceto TC4, consistem predominantemente em ligas do tipo -metaestáveis, utilizadas em condições tratadas-de solução e envelhecidas. Com exceção das ligas TB8, TB9 e Ti-555, que podem atingir resistências à tração acima de 1.200 MPa, a maioria das ligas de titânio exibem resistências à tração em torno de 1.100 MPa e resistências ao cisalhamento variando de 650 a 700 MPa.
