Gr3 (TA3)

La principal ventaja de Gr3 (TA3) radica en su mayor contenido de elementos intersticiales controlados. Con un contenido de oxígeno controlado a menos o igual a 0,35%, el material exhibe la mayor resistencia en estado recocido (resistencia a la tracción 450-590 MPa, límite elástico 380-450 MPa), lo que lo convierte en el grado más fuerte en la serie industrial de titanio puro. En comparación con el Grado 2 (TA2), el Grado 3 ofrece un aumento en la resistencia de aproximadamente 100-140 MPa y al mismo tiempo mantiene una buena ductilidad (alargamiento mayor o igual al 18%), lo que permite doblar en frío, estampar y otras operaciones de conformado. Es el grado de soporte de presión más fuerte y de mayor -presión- de la serie industrial de titanio puro, adecuado para componentes estructurales de alta resistencia y piezas que soportan presión de alta presión.

Gr 3 (TA3) exhibe una resistencia a la corrosión excepcional en una variedad de medios corrosivos, siendo su mecanismo central la capacidad de formar instantáneamente una película de pasivación de TiO₂ extremadamente delgada (varios nanómetros), densa, estable y autorreparable 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. 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. Su resistencia a la corrosión es básicamente comparable a la de los grados 1 y 2, y es el material de mayor-resistencia a la corrosión-entre los grados industriales de titanio puro.

La densidad del Gr 3 (TA3) 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. Su resistencia específica es superior a la de Grado 1 y Grado 2, lo que la hace muy ventajosa en campos sensibles al peso-como la industria aeroespacial, la ingeniería marina y la industria automotriz. Su módulo de elasticidad es de aproximadamente 105 GPa, aproximadamente la mitad que el del acero, lo que le confiere una excelente amortiguación de vibraciones y resistencia al impacto.

Gr 3 (TA3) 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 diversos procesos, incluidos forjado, laminado y estampado. Sin embargo, su maquinabilidad es pobre debido a la baja conductividad térmica y la tendencia a adherirse a las herramientas, lo que requiere el uso de herramientas de corte de carburo, bajas velocidades de corte 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.