Resistencia pura a la corrosión, o resistencia mecánica por aleación. Usos muy distintos.

Por la resistencia a la corrosión. El grado 2 aguanta el ácido clorhídrico caliente, el agua de mar, los ambientes clorurados y muchos productos agresivos en los que el grado 5 puede sufrir corrosión localizada por la segregación de los elementos de aleación. En proceso químico, desalación o intercambiadores de calor marinos, el grado 2 es la elección correcta: allí las cargas suelen ser bajas y el ambiente severo, de modo que la resistencia del grado 5 se desperdicia.

A veces; depende del ambiente concreto. El grado 5 iguala o supera al inoxidable 316L en muchas aplicaciones de corrosión, con mucha más resistencia y menos peso. Pero el 316L es mucho más barato y mecanizar grado 5 sale caro. Elija el grado 5 cuando el peso importe —aeronáutica, competición— y además haga falta resistencia a la corrosión. Elija el 316L cuando baste una resistencia general a la corrosión y el coste pese.

Se juntan varias razones: la baja conductividad térmica concentra el calor en la herramienta; la resistencia se mantiene alta en caliente, de modo que la presión sobre el filo no baja; a temperatura elevada el titanio reacciona con las herramientas de metal duro y las desgasta químicamente; y tiende al agarrotamiento. El resultado es que se mecaniza con velocidades de corte bajas (de 30 a 50 m/min frente a 150 en acero), refrigeración abundante y herramienta de metal duro o CBN. El tiempo de mecanizado suele triplicar o cuadruplicar el del acero equivalente, y de ahí viene buena parte del sobrecoste de las piezas de titanio.

Para implantes permanentes se prefiere el grado 23 (Ti-6Al-4V ELI, de intersticiales extrabajos): con menos hierro, oxígeno y carbono, ofrece mejor tenacidad a fractura y más ductilidad. El grado 5 se reserva para fijaciones temporales, implantes dentales e instrumental quirúrgico. En implantes ortopédicos, cajas intersomáticas y componentes articulares, especifique el grado 23. El material cuesta casi lo mismo, y esa diferencia de composición es la que cuenta en el comportamiento del implante a largo plazo.

A la temperatura de soldadura, por encima de 600 °C, el titanio absorbe con avidez el oxígeno, el nitrógeno y el hidrógeno del aire, y se vuelve frágil. El cordón debe protegerse con argón por ambas caras, tanto al soldar como durante el enfriamiento, hasta bajar de 300 °C. El color lo delata: pajizo es correcto; azul indica contaminación leve; morado o gris, contaminación severa que obliga a amolar y volver a soldar. Nuestro puesto de soldadura de titanio dispone de purga en caja de guantes para las aplicaciones críticas.

El Ti-6Al-4V admite tratamiento térmico por solubilización y envejecido. El ciclo estándar: recocido de solubilización entre 900 y 950 °C, temple en agua y envejecido entre 480 y 540 °C. Así se alcanzan 925 MPa de límite elástico, frente a los 828 MPa del material recocido. El sobrecoste ronda el 15-25 %. En estructuras aeronáuticas, el grado 5 tratado térmicamente es lo normal; para prototipos y mecánica general, el grado 5 recocido de fábrica suele bastar.