ASTM B265 Grado 2 Grado 5 Gr2 Gr5 Barras de titanio Barras redondas de titanio que garantizan la integridad estructural para aplicaciones médicas
Número de modelo:Barra del titanio
Lugar de origen:Baoji, China
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Capacidad de suministro:100-200 toneladas/toneladas por mes
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Baoji Shaanxi China
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Sitio 2508, 25/f, unidad 1, bloque B, plaza internacional de Wanrun, 4to camino de Gaoxin, ciudad de Baoji, provincia de Shaanxi, China
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ASTM B265 Grado 2 Grado 5 Gr2 Gr5 Barras de titanio Barras redondas de titanio que garantizan la integridad estructural para aplicaciones médicas
Introducción a la varilla de titanio:
Las barras de titanio para uso médico, en particular las fabricadas
en el grado 5 de ASTM, representan un avance significativo en el
campo de los materiales médicos.es una aleación compuesta en un 90%
por titanio, 6% de aluminio y 4% de vanadio, por lo que es una de
las aleaciones de titanio más utilizadas en aplicaciones
médicas.Sus propiedades excepcionales lo convierten en una opción
ideal para la fabricación de una amplia gama de dispositivos
médicos, prótesis, órganos artificiales y dispositivos de
tratamiento auxiliares que se implantan en el cuerpo humano.
Una de las principales ventajas de las aleaciones de titanio de
grado 5 ASTM es su alta resistencia específica.Esta característica
permite la creación de implantes que no sólo son ligeros, sino
también lo suficientemente fuertes como para soportar las tensiones
encontradas en el cuerpo humanoLas propiedades mecánicas de estas
aleaciones imitan de cerca las del hueso humano, lo cual es crucial
para garantizar la correcta integración y funcionalidad de los
implantes.Esta similitud ayuda a reducir el riesgo de
complicaciones como el blindaje contra el estrés, donde la
diferencia de rigidez entre el implante y el hueso circundante
puede provocar resorción ósea y fallo del implante.
Además de sus ventajas mecánicas, las aleaciones de titanio de
grado ASTM 5 presentan una excelente resistencia a la fatiga.como
reemplazos articulares e implantes dentalesLa resistencia a la
fatiga del titanio garantiza que estos dispositivos mantengan su
integridad a lo largo del tiempo, incluso en condiciones de
esfuerzo.
La resistencia a la corrosión es otra característica notable de las
aleaciones de titanio.El cuerpo humano es un entorno complejo lleno
de diversos fluidos y sustancias biológicas que pueden causar la
degradación de los materialesSin embargo, el titanio forma una capa
protectora de óxido que mejora significativamente su resistencia a
la corrosión.Esta característica es especialmente importante para
los implantes que deben permanecer en el cuerpo durante períodos
prolongados, ya que ayuda a garantizar la durabilidad y fiabilidad
a largo plazo.
Además, la biocompatibilidad de las aleaciones de titanio de grado
5 ASTM es un factor crucial en su uso en aplicaciones médicas.Estas
aleaciones no provocan reacciones adversas cuando entran en
contacto con tejido humanoEsta biocompatibilidad está respaldada
por una amplia investigación y estudios clínicos, que confirman que
los implantes de titanio se integran bien con los huesos y otros
tejidos.
Resumen de las especificaciones:
| Grado | Composición química (aprox.) | Resistencia a la tracción (MPa) | Fuerza de rendimiento (MPa) | Elongado | Aplicaciones principales |
|---|---|---|---|---|---|
| Grado 1 | Ti (min) 99,5%, Fe máximo 0,2%, O máximo 0,18% | Las condiciones de ensayo de los equipos de ensayo deberán ser las siguientes: | Se aplicarán las siguientes medidas: | El 24% | Implantes médicos, marinos, transformación química |
| Grado 2 | Ti (min) 99,2%, Fe máximo 0,3%, O máximo 0,25% | Se aplicarán las siguientes medidas: | 275 MPa (40 ksi) | El 20% | Procesamiento químico, tuberías, aeroespacial |
| Grado 5 | Ti 90%, Al 5,5-6,75%, V 3,5-4,5%, Fe máximo 0,3%, O máximo 0,20% | 895 MPa (130 ksi) | Se aplicarán las siguientes medidas: | El 10% | Aplicaciones aeroespaciales, militares y de alto rendimiento |
Ventajas de las barras de titanio:
Las barras de titanio ofrecen numerosas ventajas sobre los
materiales tradicionales como el acero y el aluminio.
Biocompatibilidad: una de las propiedades más destacadas del
titanio es su biocompatibilidad. No es tóxico y no induce
reacciones adversas en el cuerpo humano.lo que lo convierte en un
material preferido para implantes médicosEl uso de este fármaco en
la atención sanitaria continúa expandiéndose debido a su seguridad
y eficacia.
No magnético: El titanio es intrínsecamente no magnético, por lo
que es una opción ideal para aplicaciones en equipos médicos, como
máquinas de resonancia magnética, donde la interferencia magnética
podría interrumpir la funcionalidad.Esta propiedad es crucial para
garantizar la seguridad y la precisión de las imágenes médicas.
Resistencia: El titanio tiene una relación de resistencia/peso muy
alta, lo que significa que es más resistente que el acero mientras
permanece significativamente más ligero.Esta propiedad es
particularmente beneficiosa en aplicaciones donde la reducción del
peso es crítica, como en las industrias aeroespacial y automotriz.
Resistencia a la corrosión: la capa de óxido natural sobre el
titanio proporciona una resistencia excepcional a la
corrosión.incluyendo aplicaciones marinas y químicas, donde otros
materiales pueden degradarse rápidamente.
Durabilidad: El titanio es altamente resistente al desgaste,
superando significativamente a muchos otros materiales.Esta
durabilidad se traduce en menores costes de mantenimiento y una
mayor vida útil en diversas aplicaciones, desde maquinaria
industrial hasta bienes de consumo.
Estética: El titanio tiene un aspecto único y atractivo que lo hace
popular en joyas y aplicaciones decorativas.Su acabado brillante y
su capacidad para tomar colores vibrantes a través de la
anodización han hecho del titanio una opción de moda para
accesorios de alta gama.
Diferencias entre el titanio de grado 5 y el de grado 9
El grado 5 (Ti-6Al-4V) y el grado 9 (Ti-3Al-2.5V) son ambas aleaciones de titanio, pero difieren en términos de su composición, propiedades y aplicaciones típicas.
1. Composición
Grado 5 (Ti-6Al-4V):
- Composición de la aleación: 90% Titanio (Ti), 6% Aluminio (Al), 4% Vanadio (V).
- El grado 5 es una de las aleaciones de titanio más utilizadas debido a su alta resistencia y versatilidad.
El grado 9 (Ti-3Al-2.5V):
- Composición de la aleación: 94,5% Titanio (Ti), 3% Aluminio (Al), 2,5% Vanadio (V).
- El grado 9 tiene un menor porcentaje de aluminio y vanadio en comparación con el grado 5, lo que resulta en diferentes propiedades mecánicas y aplicaciones.
2. Fuerza y durabilidad
Grado 5 (Ti-6Al-4V):
- Resistencia a la tracción: aproximadamente 895-1200 MPa.
- Fuerza de rendimiento: alrededor de 830 MPa.
- El grado 5 es una de las aleaciones de titanio más fuertes, conocida por su alta relación resistencia-peso.
- Resistencia a la fatiga: excelente resistencia a la fatiga, lo que lo hace ideal para aplicaciones de alto estrés.
El grado 9 (Ti-3Al-2.5V):
- Resistencia a la tracción: alrededor de 620-900 MPa.
- Resistencia al rendimiento: por lo general alrededor de 550 MPa.
- Si bien todavía es fuerte, el grado 9 es generalmente más débil que el grado 5, con una menor resistencia a la tracción y al rendimiento.
- Resistencia a la fatiga: No tan alta como el grado 5, pero todavía suficiente para aplicaciones de resistencia media.
3Peso y densidad
Grado 5:
- Densidad: Aproximadamente 4,43 g/cm3.
- El grado 5 es relativamente denso en comparación con el grado 9 debido a su mayor contenido de aluminio y vanadio.
Grado 9:
- Densidad: Aproximadamente 4,48 g/cm3.
- La densidad es ligeramente superior a la del grado 5 debido al menor contenido de aluminio, pero la diferencia es mínima.
4Resistencia a la corrosión
Grado 5:
- Ofrece una buena resistencia a la corrosión en una variedad de ambientes, incluido el agua de mar y los ácidos oxidantes, pero generalmente no es tan resistente a la corrosión como el titanio puro o algunos grados de aleación más bajos.
Grado 9:
- El titanio de grado 9 también ofrece una excelente resistencia a la corrosión, particularmente en ambientes ricos en cloruro, y a menudo se utiliza en aplicaciones marinas.
- Si bien puede tener una resistencia a la corrosión ligeramente mejor que el grado 5 en algunos casos debido a su menor contenido de elementos de aleación, la diferencia no es significativa.
5. Soldadura y formabilidad
Grado 5 (Ti-6Al-4V):
- Soldadura: buena, pero requiere un control cuidadoso del proceso de soldadura debido a su alta resistencia.Las técnicas de soldadura especializadas como el TIG (gas inerte de tungsteno) se utilizan a menudo para evitar la degradación de las propiedades mecánicas.
- Formabilidad: El grado 5 es más difícil de formar en comparación con el grado 9 debido a su mayor resistencia.
El grado 9 (Ti-3Al-2.5V):
- Soldadura: Titanio de grado 9 es más fácil de soldar en comparación con el grado 5, y su menor resistencia lo hace más tolerante durante la soldadura.
- Formabilidad: el grado 9 es más fácil de formar y maquinizar debido a su menor resistencia.
Diferencias entre los diferentes grados:
| Grado | Ventajas clave |
|---|---|
| Grado 1 | - Excelente resistencia a la corrosión (agua de mar, ácidos) |
| - Biocompatible para implantes médicos | |
| - Alta ductilidad y formabilidad para una fácil fabricación | |
| - Baja densidad, ideal para aplicaciones ligeras | |
| - rentable para aplicaciones de resistencia no crítica | |
| Grado 2 | - Más fuerte que el grado 1, ideal para necesidades de fuerza moderadas |
| - Resistencia superior a la corrosión en ambientes agresivos | |
| - Buena relación fuerza/peso, adecuada para las industrias aeroespacial y marítima | |
| - Biocompatible, utilizado en implantes médicos | |
| - Buena soldabilidad y formabilidad para piezas complejas | |
| Grado 5 | - Alta resistencia y resistencia a la fatiga, ideal para aplicaciones de alto rendimiento |
| - Excelente relación fuerza/peso para las industrias aeroespacial, militar y automotriz | |
| - Buena resistencia a la corrosión, especialmente en entornos oxidantes | |
| - Versátil para diversas aplicaciones, incluidos los equipos aeroespaciales, deportivos e implantes médicos | |
| - Excelente soldabilidad y rendimiento a altas temperaturas |
Procesos de fabricación de barras de titanio de grado 9
La producción de barras redondas de titanio Gr9 implica varios procesos de fabricación avanzados, cada uno dirigido a garantizar una alta calidad y especificaciones precisas.y mecanizadoLos procesos de forja mejoran la microestructura de la aleación, mejorando su resistencia y dureza.los fabricantes pueden producir componentes que funcionan excepcionalmente bien bajo tensión.
La extrusión es otro método popular utilizado para crear barras redondas de titanio, lo que permite la producción de perfiles uniformes a lo largo de largas longitudes.Este método es particularmente ventajoso para aplicaciones que requieren dimensiones y formas específicasAdemás, el mecanizado juega un papel crucial en la consecución de tolerancias ajustadas y diseños complejos, que son esenciales para muchas aplicaciones de ingeniería.Estos procesos de fabricación garantizan que las barras redondas de titanio Gr9 cumplan con los requisitos estrictos de diversas industrias..
Aplicaciones de las barras de titanio:
Las barras de titanio se utilizan en una amplia variedad de industrias debido a su resistencia, peso ligero y excelente resistencia a la corrosión.:
1- Aeroespacial y Aviación
- Componentes estructurales de las aeronaves: las barras de titanio se utilizan en la construcción de los marcos, fuselajes y tren de aterrizaje de las aeronaves debido a su alta relación resistencia/peso,que ayuda a reducir el peso total manteniendo la integridad estructural.
- Partes del motor: componentes como las palas de las turbinas, las palas de los compresores y los sistemas de escape se benefician de la resistencia a altas temperaturas y la resistencia a la corrosión del titanio.
- Fijaciones y sistemas de fijación: Las barras de titanio a menudo se utilizan en forma de pernos, tuercas y tornillos debido a su resistencia y capacidad para soportar condiciones extremas.
2- Servicios médicos y sanitarios
- Implantes ortopédicos: las varillas de titanio se utilizan comúnmente en dispositivos de fijación ósea, como los implantes espinales y las varillas para huesos rotos (por ejemplo, fracturas femorales y tibiales),porque son biocompatibles y muy resistentes a los fluidos corporales.
- Implantes dentales: Las barras de titanio se utilizan como base para los implantes dentales debido a su capacidad para integrarse con el hueso (oseointegración) sin causar rechazo.
- Instrumentos quirúrgicos: Las barras de titanio se utilizan a veces en la producción de herramientas quirúrgicas y dispositivos protésicos debido a su peso ligero y resistencia a la corrosión.
3- Marítimo y Offshore
- Componentes de barcos y barcos: las barras de titanio se utilizan en aplicaciones marinas, incluidos ejes de hélice, válvulas y hardware marino, porque el titanio es resistente a la corrosión del agua de mar.
- Componentes submarinos: Debido a su capacidad para soportar altas presiones y ambientes corrosivos, las barras de titanio se utilizan en los cascos de submarinos y equipos submarinos.
- Industria del petróleo y el gas: Las barras de titanio se utilizan en tuberías de perforación y equipos submarinos debido a su resistencia a la corrosión de productos químicos agresivos y agua salada en ambientes marinos.
4. Automotrices
- Partes de rendimiento: las barras de titanio se utilizan en piezas de automóviles de alto rendimiento, como componentes del motor (por ejemplo, barras de conexión, cigeñal,y válvulas) debido a su alta resistencia y peso ligero, que contribuyen a reducir el peso del vehículo y mejorar su rendimiento.
- Sistemas de escape: Las barras de titanio se utilizan a menudo en los colectores de escape, cabeceras y silenciadores de los automóviles de alto rendimiento para reducir el peso y aumentar la durabilidad.
- Suspensión y componentes del chasis: Las barras de suspensión de alto rendimiento y los soportes de amortiguador están hechos de titanio para proporcionar resistencia y reducción de peso.
5- Deportes y recreación
- Bicicletas: Las barras de titanio se utilizan para crear marcos de bicicletas, particularmente en bicicletas de carreras de gama alta y ligeras debido a su resistencia, durabilidad y propiedades ligeras.
- Palos de golf: Los ejes de los palos de golf de alto rendimiento están hechos de varillas de titanio por su relación fuerza-peso, lo que ayuda a mejorar el rendimiento.
- Varillas de pesca: Algunas varillas de pesca de primera calidad utilizan varillas de titanio para aumentar la resistencia y la resistencia a la corrosión del agua salada.
- Raquetas de tenis y palos de hockey: Las barras de titanio a veces se utilizan en equipos deportivos como raquetas de tenis y palos de hockey para mejorar el equilibrio entre la fuerza, la flexibilidad y el peso.
6Aplicaciones químicas e industriales
- Intercambiadores de calor y reactores: las barras de titanio se utilizan en reactores químicos, intercambiadores de calor y columnas de destilación debido a su resistencia a una amplia gama de ácidos y productos químicos agresivos.
- Sistemas de tuberías: Las barras de titanio se utilizan en sistemas de tuberías en industrias como el procesamiento químico y las industrias petroquímicas donde las tuberías están expuestas a productos químicos agresivos.
- Sistemas de filtración: las barras de titanio se utilizan en sistemas de filtración donde la resistencia a la corrosión y la resistencia son críticas.
7Energía y generación de energía
- Plantas de energía nuclear:Las barras de titanio se utilizan en reactores nucleares para aplicaciones tales como revestimiento de combustible y componentes estructurales debido a su resistencia al daño por radiación y la corrosión en ambientes de alta temperatura.
- Sistemas de energía renovable: Las barras de titanio también se pueden usar en turbinas eólicas y sistemas de energía solar debido a su resistencia, durabilidad y resistencia a la degradación ambiental.
8Construcción y arquitectura
- Las fachadas de los edificios y el soporte estructural: las barras de titanio se utilizan a veces en aplicaciones arquitectónicas de alta gama por su resistencia a la corrosión y su atractivo estético, especialmente en los sistemas de fachadas,Soportes para barandillas, y marco.
- Componentes de puentes: en lugares donde la longevidad y la resistencia a la corrosión son críticas (por ejemplo, entornos marinos), las barras de titanio se pueden utilizar en soportes de puentes y otros proyectos de infraestructura.
9Ingeniería electrónica y eléctrica
- Componentes conductores: las barras de titanio pueden utilizarse en ciertos componentes electrónicos por su conductividad y capacidad para operar a altas temperaturas.
- Conectores y terminales de gama alta: La excelente resistencia a la corrosión del titanio lo hace adecuado para conectores y terminales eléctricos de alta calidad utilizados en entornos sensibles o duros.
10Arte y joyería
- Joyería personalizada: Debido a su capacidad de ser fácilmente moldeada y pulida, las varillas de titanio a menudo se utilizan para crear joyas personalizadas, como anillos, pulseras y collares, conocidos por su elegancia,apariencia moderna y durabilidad.
- Esculturas y obras de arte: Los artistas a veces usan varillas de titanio para esculturas y otras obras de arte, aprovechando la resistencia, resistencia a la corrosión y la apariencia distintiva del titanio.
ASTM B265 Grado 2 Grado 5 Gr2 Gr5 Barras de titanio Barras redondas de titanio que garantizan la integridad estructural para aplicaciones médicas
Carro de la investigación
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