Existem vários sistemas de normas para o titânio disponíveis para definir as ligas de titânio, suas designações, composições químicas e propriedades mecânicas. Compreender essas normas para o titânio é fundamental para selecionar, comparar e qualificar o material adequado para uma determinada aplicação.
Assim como acontece com outros metais, as normas mais importantes para o titânio incluem as normas americanas ASTM e SAE (especificamente as especificações aeroespaciais AMS), a norma europeia Euronorm, a norma alemã DIN, a norma japonesa JIS, a norma internacional ISO, bem como os sistemas chinês GB e russo GOST.
O titânio é capaz de apresentar mudanças notáveis em sua microestrutura por meio de variações no processamento termomecânico. Como resultado, é possível atender a uma ampla gama de propriedades e aplicações com um número relativamente pequeno de tipos de titânio. Na prática, existem cerca de 50 tipos principais de titânio que estão designados e atualmente em uso, embora apenas algumas dezenas estejam prontamente disponíveis no mercado.
As normas americanas ASTM para titânio reconhecem cerca de 40 classes principais de titânio, das quais as classes 1 a 4 são comercialmente puras (sem liga). Os tipos abrangidos pela ASTM, juntamente com outras ligas, também são produzidos para atender às especificações aeroespaciais e militares (SAE-AMS e MIL-T), bem como às normas de titânio da ISO, Euronorm, GOST e às normas japonesas JIS para titânio. Embora essas normas se sobreponham em muitas áreas, elas não são intercambiáveis. Em seus esforços para alcançar uma abordagem mais global em relação às normas de titânio, a Sociedade Japonesa de Titânio propôs sistemas unificados de especificações.
O principal desafio em relação às normas para o titânio não é a falta de normas definidas pelas organizações de desenvolvimento de normas (SDOs). Em vez disso, trata-se do grande volume de especificações detalhadas e específicas criadas pelas empresas aeroespaciais, que tendem a limitar as séries de produção. Cada empresa aeroespacial mantém suas próprias especificações, incluindo rotas de processamento definidas; portanto, uma rota de processo permitida por uma empresa pode não ser permitida por outra.
Essa situação leva à produção em pequenos lotes. O material produzido em excesso pode ser armazenado, mas só pode ser utilizado por uma empresa que concorde com as especificações. Além disso, esse material costuma ser superqualificado para uso industrial geral, pois já atendeu aos requisitos de garantia de qualidade altamente detalhados da indústria aeroespacial. Pela mesma razão, a alta proporção de material que acaba se tornando sucata deve ser cuidadosamente separada para manter o histórico detalhado exigido pelas empresas aeroespaciais.
Este artigo aborda as normas globais que regem a designação e a classificação das ligas de titânio. Os demais guias da série “Titânio” tratam do que essas normas definem. O guia “Especificações do Titânio” explica detalhadamente os sistemas de especificação individuais, um tema intimamente relacionado que vale a pena ler em conjunto com este. O artigo “Grades de titânio” organiza o titânio comercialmente puro e suas ligas em famílias, enquanto o artigo “Propriedades do titânio” aborda a resistência, a baixa densidade e a resistência à corrosão que distinguem uma grade da outra. Juntos, eles conectam a estrutura normativa às especificações, grades e propriedades que ela sustenta.
Embora existam cerca de 50 classes principais de titânio designadas e em uso em todo o mundo, apenas cerca de duas dúzias estão prontamente disponíveis no mercado comercial. Somente a ASTM reconhece cerca de 40 classes principais.
Como cada empresa aeroespacial trabalha de acordo com suas próprias especificações e rotas de processamento aprovadas, o material costuma ser produzido em pequenos lotes específicos. Uma rota aceita por uma empresa pode ser rejeitada por outra, o que limita a amplitude de uso de um determinado lote.
O material produzido em excesso pode ser armazenado, mas só pode ser utilizado por uma empresa que aceite as especificações para as quais foi fabricado. Como já passou pela rigorosa garantia de qualidade da indústria aeroespacial, muitas vezes é excessivamente qualificado e, portanto, mais caro do que o necessário para uso industrial geral.
Uma grande parte do titânio acaba se tornando sucata durante a produção aeroespacial. Essa sucata deve ser cuidadosamente separada e rastreada para que seja preservada a proveniência detalhada do material, exigida pelas empresas aeroespaciais.
De acordo com as normas ASTM para o titânio, os graus 1 a 4 são comercialmente puros (sem liga). Eles variam em resistência e pureza e são escolhidos principalmente por sua resistência à corrosão.