Resistência pura à corrosão, ou resistência mecânica por liga. Usos muito diferentes.

Pela resistência à corrosão. O grau 2 aguenta o ácido clorídrico quente, a água do mar, os ambientes com cloretos e muitos produtos agressivos em que o grau 5 pode sofrer corrosão localizada devido à segregação dos elementos de liga. No processamento químico, na dessalinização ou em permutadores de calor marítimos, o grau 2 é a escolha certa: aí as cargas costumam ser baixas e o ambiente severo, pelo que a resistência do grau 5 se desperdiça.

Por vezes; depende do ambiente concreto. O grau 5 iguala ou supera o inoxidável 316L em muitas aplicações de corrosão, com muito mais resistência e menos peso. Mas o 316L é bem mais barato e maquinar grau 5 sai caro. Escolha o grau 5 quando o peso pesar — aeronáutica, competição — e além disso for precisa resistência à corrosão. Escolha o 316L quando bastar uma resistência geral à corrosão e o custo contar.

Juntam-se várias razões: a baixa condutividade térmica concentra o calor na ferramenta; a resistência mantém-se alta a quente, pelo que a pressão sobre o gume não baixa; a temperatura elevada faz o titânio reagir com as ferramentas de metal duro e desgastá-las quimicamente; e há tendência para gripar. O resultado é que se maquina com velocidades de corte baixas (30 a 50 m/min contra 150 no aço), refrigeração abundante e ferramenta de metal duro ou CBN. O tempo de maquinação costuma ser três a quatro vezes o do aço equivalente, e daí vem boa parte do acréscimo de custo das peças de titânio.

Para implantes permanentes prefere-se o grau 23 (Ti-6Al-4V ELI, de intersticiais extrabaixos): com menos ferro, oxigénio e carbono, oferece melhor tenacidade à fratura e mais ductilidade. O grau 5 fica para fixações temporárias, implantes dentários e instrumentos cirúrgicos. Em implantes ortopédicos, caixas intersomáticas e componentes articulares, especifique o grau 23. O material custa praticamente o mesmo; é essa diferença de composição que conta no desempenho do implante a longo prazo.

À temperatura de soldadura, acima de 600 °C, o titânio absorve avidamente o oxigénio, o azoto e o hidrogénio do ar, e torna-se frágil. O cordão tem de ser protegido com árgon dos dois lados, tanto ao soldar como durante o arrefecimento, até descer abaixo dos 300 °C. A cor denuncia-o: palha está certo; azul indica contaminação ligeira; roxo ou cinzento, contaminação severa que obriga a esmerilar e voltar a soldar. O nosso posto de soldadura de titânio dispõe de purga em caixa de luvas para as aplicações críticas.

O Ti-6Al-4V aceita tratamento térmico por solubilização e envelhecimento. O ciclo padrão: recozimento de solubilização entre 900 e 950 °C, têmpera em água e envelhecimento entre 480 e 540 °C. Assim se alcançam 925 MPa de tensão de cedência, contra os 828 MPa do material recozido. O acréscimo de custo ronda os 15 a 25 %. Em estruturas aeronáuticas, o grau 5 tratado termicamente é o normal; para protótipos e mecânica geral, o grau 5 recozido de fábrica costuma chegar.