Titânio e suas ligas

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO JOÃO DEL-REI Engenharia dos Materiais

Titânio e Suas Ligas

São João del-Rei
Outubro/2012.

Introdução

O titânio foi descoberto em 1791 pelo reverendo inglês William Gregor; ele reconheceu a sua presença no minério de titânio conhecido como ilmenita e o denominou de menaquita. Mais tarde, em 1795, ele foi redescoberto no seu minério conhecido como rutilo, pelo alemão Martin Heinrich Klaproth, que o batizou de titânio. No entanto, o metal puro (99,99%) só foi preparado mais tarde por Matthew A. Hunter, aquecendo o cloreto de titânio, TiCl4, com sódio metálico num recipiente de aço, sob pressão (uma bomba de aço, entre 700-800°C).
O Ti é o único elemento que queima em nitrogênio. Quando está puro, ele é lustroso e de brilho metálico. O metal era tido como uma curiosidade até que William Justin Kroll, em 1946, mostrou que ele podia ser obtido comercialmente pela redução do TiCl4 com magnésio metálico (processo Kroll). Esse método ainda é muito empregado hoje em dia. O metal pode ser purificado ainda mais pela decomposição térmica do seu iodeto. O Ti está presente em meteoritos, em espectros de estrelas e no Sol. Algumas rochas obtidas durante a missão lunar com a Apolo 17 mostraram a presença de 12,1% de Ti como TiO2; outras rochas, obtidas em outras missões Apolo anteriores a esta, mostram porcentagens menores.
O Titânio é o nono elemento em abundância na crosta terrestre (0,63 cg/g). Está quase sempre presente em rochas ígneas. Ocorre em minerais como rutilo, ilmenita, titanita (esfeno), anastásio, perovskita etc. e em muitos outros minérios. Seus compostos são encontrados em cinzas de carvão, em plantas e no corpo humano.
Não há indícios de que o titânio seja tóxico ao ser humano; assim, por ser biocompatível, ele e suas ligas são usados em próteses diversas. A ilmenita, do qual é obtida a maior parte do titânio, é um minério preto composto de óxidos de ferro e titânio (FeTiO3). O rutilo é um óxido de