O titânio tem uma profunda afinidade com a aviação. Em 1953, o uso de materiais de titânio nas naceles e paredes de fogo do motor da aeronave DC-T pela Douglas Aircraft Company marcou o início das aplicações do titânio na aviação. Desde então, o titânio tem sido utilizado na aviação há mais de meio século. O amplo uso do titânio na aviação é atribuído às suas características valiosas, adequadas para aplicações aeronáuticas. Hoje, a TOPTITECH irá aprofundar as razões pelas quais os materiais das aeronaves devem incorporar ligas de titânio.
Introdução ao titânio
Foi somente em 1948 que a DuPont nos Estados Unidos começou a produzir titânio esponjoso em massa usando o método de redução de magnésio. Isso marcou o início da produção industrial de titânio. As ligas de titânio, com sua alta resistência, excelente resistência à corrosão e alta resistência ao calor, têm sido amplamente utilizadas em vários campos.
Características do Titânio
Alta Resistência: O titânio supera as ligas de alumínio em 1,3 vezes, as ligas de magnésio em 1,6 vezes e o aço inoxidável em 3,5 vezes, posicionando-se como campeão entre os materiais metálicos.
Alta resistência térmica: O titânio pode operar em temperaturas várias centenas de graus mais altas que as ligas de alumínio, permitindo uso prolongado em temperaturas que variam de 450 a 500 graus.
Resistência superior à corrosão: O titânio apresenta resistência a ácidos, álcalis e corrosão atmosférica. Possui excepcional resistência contra corrosão sob tensão e corrosão sob tensão.
Excelente desempenho em baixas temperaturas: Ligas de titânio com elementos intersticiais mínimos, como TA7, retêm um certo nível de plasticidade mesmo em -253 grau.
Reatividade Química: O titânio exibe atividade química aumentada em altas temperaturas, envolvendo-se prontamente em reações químicas com impurezas como hidrogênio e oxigênio no ar, resultando na formação de uma camada de endurecimento.
Baixa condutividade térmica e módulo de elasticidade: A condutividade térmica do titânio é aproximadamente um quarto da do níquel e um quinto da do ferro, enquanto várias ligas de titânio apresentam uma redução de aproximadamente 50% na condutividade térmica em comparação com o titânio puro. O módulo de elasticidade das ligas de titânio é aproximadamente metade do módulo de elasticidade do aço.
Aplicações de ligas de titânio em aeronaves
As ligas de titânio encontram aplicação principalmente na fabricação de componentes de aeronaves e motores, incluindo pás de ventiladores de titânio forjadas, discos de compressores, carcaças de motores, sistemas de escapamento e estruturas estruturais, como vigas de asas. As aplicações aeroespaciais dependem da alta resistência, resistência à corrosão e desempenho em baixas temperaturas das ligas de titânio para a produção de vasos de pressão, tanques de combustível, fixadores, correias de instrumentos, estruturas e invólucros de foguetes. Folhas de liga de titânio têm sido empregadas em satélites artificiais, módulos lunares, espaçonaves tripuladas e ônibus espaciais, facilitando a construção de conjuntos soldados.
