Dove vengono utilizzati il titanio e le leghe di titanio?

Il titanio e le sue leghe combinano un’elevata resistenza specifica, resistenza al calore ed eccellente resistenza alla corrosione. Queste proprietà ne consentono l’impiego in applicazioni che spaziano dalle apparecchiature chimiche e dagli aeromobili agli impianti chirurgici, ai veicoli e ai prodotti di consumo.

Apparecchiature chimiche e di processo

Un film di ossido stabile conferisce al titanio un'elevata resistenza a numerosi cloruri, agli ambienti marini e agli agenti ossidanti. Viene impiegato in scambiatori di calore, reattori, serbatoi, tubazioni, pompe, valvole ed elettrodi, dove la resistenza alla corrosione può compensare il costo iniziale più elevato del materiale.

Applicazioni aerospaziali

Nel settore aeronautico e spaziale il titanio viene utilizzato laddove l’elevato rapporto resistenza/peso e la resistenza alle alte temperature ne giustificano il costo. Tra le applicazioni figurano dischi e pale dei compressori, telai strutturali, componenti del carrello di atterraggio, elementi di fissaggio, rivestimenti e giunti sottoposti a carichi elevati. La fonte cita leghe quali BT22 e Ti-62222S per strutture soggette a sollecitazioni elevate; tali denominazioni sono riportate così come indicate.

Applicazioni marine

La resistenza del titanio all'acqua di mare lo rende adatto alla realizzazione di tubi per condensatori, scambiatori di calore, alberi di trasmissione, componenti per impianti offshore, strutture sommergibili e altre apparecchiature esposte ad ambienti ricchi di cloruri. Il suo basso tasso di corrosione consente di prolungarne la durata e di ridurre la manutenzione.

Applicazioni biomediche

La biocompatibilità, la resistenza alla corrosione e il modulo elastico relativamente basso rendono il titanio un materiale ideale per placche ossee, viti, protesi articolari, impianti dentali e strumenti chirurgici. Il Ti-6Al-4V è ampiamente utilizzato per i componenti medici, ma la fonte sottolinea alcune preoccupazioni relative ai prodotti di usura o di corrosione contenenti vanadio. Per qualsiasi impianto effettivo è necessario valutare le condizioni del materiale, la pulizia, il trattamento superficiale e le norme mediche applicabili.

Applicazioni nel settore automobilistico

Il titanio consente di ridurre la massa di bielle, valvole, molle delle valvole, sistemi di scarico ed elementi di fissaggio ad alte prestazioni. Il Ti-6Al-4V viene utilizzato nei casi in cui la sua resistenza e le sue prestazioni a fatica giustifichino il costo, in particolare nelle auto da corsa e nei veicoli di fascia alta.

Applicazioni per il consumo e lo sport

Tra le applicazioni figurano telai per biciclette, teste di mazze da golf, occhiali, orologi, pentole, macchine fotografiche e altri prodotti che traggono vantaggio dalla leggerezza, dalla resistenza alla corrosione, dall’estetica o dalla biocompatibilità. I casi d’uso più indicati sono quelli in cui la lunga durata, la massa ridotta o la resistenza agli agenti ambientali apportano un valore tale da compensare i costi dei materiali e di lavorazione.