Tungsteno vs Titanio

Introducción:

El tungsteno y el titanio son dos metales populares utilizados en diversas industrias debido a sus propiedades únicas. Si bien ambos metales tienen usos similares, tienen claras diferencias en términos de peso, precio, resistencia, dureza y compatibilidad con la piel sensible. En este artículo, proporcionaremos una comparación completa entre tungsteno y titanio, ayudando a los lectores a decidir qué metal se adapta mejor a sus necesidades.

Peso de tungsteno versus titanio

Tungstenotiene una densidad de 19,3 g/cm³, lo que lo hace significativamente más pesado que el titanio, cuya densidad es de 4,54 g/cm³. Esto significa que cuando se utiliza el mismo volumen de metal, el tungsteno pesará más que el titanio. Por ejemplo, un cubo de tungsteno de 1-pulgadas pesaría aproximadamente 19 veces más que un cubo de titanio de 1-pulgadas.

Precio de tungsteno versus titanio:

El costo del tungsteno y el titanio varía según las condiciones del mercado. Sin embargo, en términos generales, el titanio tiende a ser menos costoso que el tungsteno. El precio actual del tungsteno puro es de alrededor de 37 dólares por libra, mientras que el titanio puro se puede comprar por alrededor de 28 dólares por libra. Es esencial tener en cuenta que los precios pueden variar según los niveles de pureza y otros factores como el precio y la ubicación del proveedor.

Resistencia del tungsteno frente al titanio

Al comparar la resistencia de estos dos metales, el tungsteno toma la delantera. Su módulo de Young es de aproximadamente 562 GPa, mientras que el módulo de Young del titanio se sitúa en aproximadamente 165 GPa. En pocas palabras, el tungsteno demuestra una mayor resistencia a la tracción que el titanio bajo tensión o alargamiento antes de romperse. No obstante, el titanio posee una excelente resistencia a la fatiga, lo que significa que su estructura sigue siendo confiable incluso bajo carga continua. Además, el titanio mantiene sus cualidades de manera excelente en una amplia gama de temperaturas, a diferencia del tungsteno, que muestra cierta pérdida de resistencia al calentarse a más de 200 grados (392 ℉).

Dureza de tungsteno versus titanio:

El tungsteno cuenta con uno de los puntos de fusión más altos entre todos los metales, alcanzando un máximo de 3422 grados (6192 ℉), mientras que el titanio posee un punto de fusión relativamente bajo - 1668 grado (3304 ℉). Como resultado, endurecer el tungsteno requiere procesos extensos como aleación o endurecimiento por trabajo en lugar de tratamiento térmico como se ve en ciertas aleaciones ferrosas y níquel.

Por otro lado, debido a su resistencia natural a la corrosión y su menor reactividad en comparación con el acero, especialmente los tipos inoxidables, muchos creen que el titanio puro nunca debería requerir tratamiento térmico como lo hacen los aceros al carbono. Sin embargo, tanto los carburos cementados de carburo de tungsteno como las piezas fundidas de titanio suelen utilizar métodos de endurecimiento adicionales, como la nitruración. Los recubrimientos de nitruro mejoran la vida útil sin afectar demasiado las características inherentes de ninguno de los materiales.

Compatibilidad con pieles sensibles:

A diferencia del tungsteno,titanioresulta hipoalergénico y no tóxico; por tanto, las personas con hipersensibilidad disfrutan de una mayor comodidad cerca de los productos de titanio. Algunas personas tienen reacciones adversas hacia las joyas hechas de metales básicos particulares, como el níquel, que se encuentran en las piezas de oro blanco, pero la mayoría encuentra alternativas biocompatibles equivalentes producidas en parte utilizando contenido reciclado o procedimientos de laboratorio disponibles en la actualidad, incluido el óxido de cadmio y plata bañados en rodio sobre un sustrato de cobre rojo o otros contienen cantidades de hasta varios miles de partes por millón de Pdmax.

 Although the human body generally tolerates tungsten well enough so long as no exposure occurs through ingestion or skin irritation resulting from sharp edges/points over extended periods, those concerned about potentially sensitive skin would still benefit more from choosing items featuring primarily (>99 por ciento).

Aplicaciones:

Debido a su alta relación resistencia-densidad y gran resistencia a la corrosión,titanioencuentra una amplia aplicación en motores de aviones, plantas de procesamiento industrial, hardware marino, implantes quirúrgicos, equipos deportivos (palos de golf y raquetas de tenis), cajas de relojes, artículos de joyería de diseño, monturas de anteojos y componentes automotrices, particularmente sistemas de escape.

Por otro lado, debido a su extrema dureza contra los abrasivos, el tungsteno entra en acción principalmente donde una tremenda durabilidad se vuelve esencial: núcleos de municiones militares, objetivos de rayos X en dispositivos de imágenes médicas, filamentos de lámparas, herramientas de corte y piezas resistentes al desgaste. Las superaleaciones también se benefician de la adición de tungsteno, ya que aumenta enormemente su resistencia al calor. Estas aplicaciones de superaleaciones incluyen álabes de turbinas de gas para generación de energía, componentes de motores a reacción para aerolíneas comerciales o transbordadores espaciales, reactores de plantas químicas/tubos intercambiadores de calentadores en entornos altamente corrosivos expuestos directamente a gotas de vapor/líquido de ácido sulfúrico fundido; todas ellas áreas que requieren una mayor estabilidad de temperatura combinada con una integridad dimensional fenomenal.

Conclusión:

Después de analizar cuidadosamente las comparaciones anteriores, los expertos pueden determinar situngsteno o titaniose desempeña mejor en diversos contextos. Sin embargo, en última instancia, decidir entre ellos se reduce en gran medida al propósito previsto en lugar de preguntar qué parece objetivamente superior en general. Considere factores como las limitaciones presupuestarias, la fuerza requerida frente a las medidas de reducción de peso deseadas que se tienen en cuenta junto con las situaciones ambientales encontradas y las preferencias de apariencia física, si corresponde. En conjunto, deberían orientar claramente nuestra elección hacia un material en lugar de otro cuando se trate específicamente de estos dos metales y de las diversas demandas que presentan los diferentes sectores de nuestra economía.

Referencias:

"Base de datos de materiales". MatDB. Obtenido de https://www.matrix.auc.dk/materialdb/.

"Terminología metalúrgica". ASM Internacional. Obtenido de http://www.asminternational.org/bookstore/prod_detail.asp?productID=BK0114P.

HK DHALIWAL Y RM GARrett (2008) JOM Vol 60(12): páginas 24–28. DOI: 10.1007/s11837—008—0146–z

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