Gr1 (TA1)

La principal ventaja del Gr 1 (TA1) reside en su pureza extremadamente alta y su contenido de elementos intersticiales muy bajo. El contenido de oxígeno se controla estrictamente a menos del 0,18% o igual, lo que confiere al material una ductilidad excepcionalmente alta (alargamiento mayor o igual al 24-30%) y una excelente formabilidad en frío en estado recocido. Puede someterse a operaciones de conformado complejas, como embutición profunda, doblado en frío, conformado por rotación y abombamiento. Su relación de estiramiento límite supera la del acero inoxidable 304, lo que lo hace adecuado para fabricar componentes de formas complejas-como placas de intercambiadores de calor, revestimientos químicos, fuelles, copas de titanio y piezas-estiradas profundas. Esta aleación tiene una relación entre rendimiento y resistencia a la tracción baja (normalmente < 0,7) y muestra un rango de endurecimiento por trabajo extremadamente largo después de la fluencia. Puede tolerar una deformación plástica masiva sin romperse, lo que lo convierte en el grado más dúctil y blando de la serie industrial de titanio puro.

Gr 1 (TA1) exhibe una resistencia a la corrosión excepcional en numerosos medios corrosivos, siendo su mecanismo central la capacidad de formar instantáneamente una película de pasivación de TiO₂ extremadamente delgada (varios nanómetros), densa, estable y autocurativa en su superficie. En medios como agua de mar, soluciones de cloruro, cloro gaseoso húmedo, ácido nítrico, ácidos orgánicos y soluciones alcalinas, su resistencia a la corrosión supera con creces la del acero inoxidable y las aleaciones de cobre, con una tasa de corrosión extremadamente baja (p. ej., casi no se produce corrosión por picaduras o grietas en el agua de mar). Es uno de los pocos materiales metálicos capaces de resistir la corrosión causada por el cloro gaseoso húmedo, lo que lo convierte en un material fundamental para la industria cloro-alcalina, la desalinización de agua de mar y los condensadores de las centrales eléctricas costeras.

La densidad del Gr 1 (TA1) es de aproximadamente 4,51 g/cm³, que es sólo el 57 % de la del acero al carbono, lo que le otorga una ventaja natural de ligereza. Aunque su resistencia absoluta no es alta (resistencia a la tracción en estado recocido: 240-370 MPa), su resistencia específica (resistencia/densidad) sigue siendo considerable. Es particularmente valioso en aplicaciones donde se requiere aligeramiento pero las cargas no son extremas, como revestimientos de aviones y componentes estructurales, tuberías de barcos y equipos de aguas profundas. Su módulo de elasticidad es de aproximadamente 105 GPa, aproximadamente la mitad que el del acero, lo que da como resultado una gran deformación elástica y una excelente amortiguación de vibraciones y resistencia al impacto.

Gr 1 (TA1) exhibe una excelente soldabilidad y se puede soldar utilizando varios métodos como TIG, MIG y soldadura por plasma. El coeficiente de resistencia de la unión soldada puede alcanzar más del 90% del metal base, lo que la convierte en uno de los mejores grados soldables entre el titanio y las aleaciones de titanio. Al soldar, se debe utilizar gas argón de alta-pureza para proteger completamente la zona de alta-temperatura y evitar la contaminación por oxidación que podría provocar fragilidad. Esta aleación tiene buenas propiedades de trabajo en frío y en caliente y puede someterse a forjado, laminado, estampado, embutición profunda y otros procesos. Sin embargo, su maquinabilidad es pobre debido a la baja conductividad térmica y la tendencia a adherirse a las herramientas. Se requieren herramientas de aleación dura, velocidades de corte bajas y una refrigeración adecuada. El recocido puede eliminar las tensiones del procesamiento y restaurar la ductilidad, con temperaturas de recocido típicas para la recristalización que oscilan entre 650 y 750 grados.