Placa de titânio Eli Ti-6al-4V Grau 5

Ti-6Al-4V, também conhecido como TC4, é uma liga composta por 90% de titânio (Ti), 6% de alumínio (Al) e 4% de vanádio (V).É significativamente mais forte que o titânio puro devido a vários fatores principais:

1. Elementos de liga: A adição de alumínio e vanádio na liga Ti-6Al-4V introduz mecanismos de fortalecimento de solução sólida e endurecimento por precipitação.O alumínio forma uma solução sólida com o titânio, aumentando a resistência do material.O vanádio forma precipitados dentro da matriz de titânio, fortalecendo ainda mais a liga.Esses elementos de liga aumentam a resistência e a dureza gerais do Ti-6Al-4V em comparação com o titânio puro.

2. Estrutura Cristalina: O titânio puro possui uma estrutura cristalina hexagonal compacta (HCP), o que limita sua capacidade de sofrer deformação plástica.Em contraste, o Ti-6Al-4V possui uma mistura de estruturas cristalinas HCP e cúbicas de corpo centrado (BCC) devido à presença de elementos de liga.Esta microestrutura bifásica permite maior ductilidade e melhor comportamento de deformação, levando a maior resistência e tenacidade.

3. Controle do tamanho do grão: Os elementos de liga na liga Ti-6Al-4V auxiliam no controle do tamanho do grão durante o processo de fabricação.Tamanhos de grãos menores contribuem para maior resistência e dureza.A adição de alumínio e vanádio ajuda a refinar a estrutura do grão, resultando num material mais resistente em comparação com o titânio puro.

4. Fortalecimento da Solução Sólida: O mecanismo de fortalecimento da solução sólida ocorre quando os elementos de liga são dissolvidos na matriz de titânio, criando distorções na rede e dificultando o movimento de deslocamento.Os átomos de alumínio e vanádio na liga Ti-6Al-4V formam uma solução sólida com o titânio, aumentando a resistência e a dureza do material.

5. Endurecimento por precipitação: A presença de vanádio na liga Ti-6Al-4V permite o endurecimento por precipitação.Durante o tratamento térmico, os átomos de vanádio formam precipitados dentro da matriz de titânio, o que fortalece ainda mais a liga, impedindo o movimento de deslocamento e aumentando a resistência do material à deformação.

No geral, a combinação de elementos de liga, estrutura cristalina, controle de tamanho de grão e mecanismos de fortalecimento de solução sólida e endurecimento por precipitação na liga Ti-6Al-4V aumenta significativamente sua resistência em comparação ao titânio puro.Isso torna o Ti-6Al-4V uma escolha preferida em aplicações onde são necessárias alta resistência, resistência à corrosão e leveza, como nas indústrias aeroespacial, automotiva e biomédica.