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Grado 6242 – Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo Titanio Aeroespacial Grado 6242

Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo (Grado 6242, UNS R54620) — una aleación de titanio casi alfa de alta temperatura que ofrece una resistencia excepcional a la fluencia y resistencia a temperaturas elevadas hasta 540°C (1,000°F). Desarrollada para componentes avanzados de motores de turbina de gas y estructuras de fuselaje de alta velocidad.

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Definición de Entidad

¿Qué es el Titanio Grado 6242 (Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo)?

El Grado 6242 (Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo) es una aleación de titanio casi alfa diseñada para servicio a alta temperatura en motores de turbina de gas y fuselajes avanzados. Combina la resistencia de la fase alfa y la resistencia a la fluencia del aluminio y el estaño con el fortalecimiento por solución sólida del circonio y el molibdeno. Es capaz de servicio continuo a temperaturas de hasta 540°C (1,000°F), significativamente más altas que el Ti-6Al-4V.

Clasificación

Aleación de Titanio Casi Alfa
Número UNS

UNS R54620

Nombres Comunes

Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo Ti-6242 Grado 6242 UNS R54620

Características Clave

  • Excelente resistencia a alta temperatura hasta 540°C (1,000°F)
  • Resistencia superior a la fluencia para servicio prolongado a temperatura elevada
  • Buena estabilidad térmica — degradación microestructural mínima durante la vida útil
  • Buena resistencia a la oxidación para operación continua a alta temperatura
  • Soldable con controles de proceso adecuados y tratamiento térmico posterior a la soldadura
  • Comúnmente utilizado en la variante con siliciuros (Ti-6242S) con 0.1% Si
Normas Aplicables

Normas Aplicables

El titanio Grado 6242 cumple con las siguientes normas internacionales de materiales:

ASTM B265 — Chapa, Banda y Placa
ASTM B348 — Barras y Palanquillas
ASTM B381 — Forjas
AMS 4919 — Chapa, Banda y Placa
AMS 4975 — Barras, Alambre y Forjas
AMS 4976 — Barras, Alambre y Anillos (Ti-6242S, con Siliciuros)
Propiedades del Material

Propiedades Mecánicas y Físicas

Propiedades típicas del Grado 6242 Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo (condición recocida y estabilizada):

Resistencia a la Tracción (temp. ambiente, mín.) 930 MPa (135 ksi)
Límite Elástico 0.2% de Desplazamiento (temp. ambiente, mín.) 860 MPa (125 ksi)
Elongación (mín.) 10%
Resistencia a la Tracción (540°C) 620 MPa (90 ksi)
Límite Elástico (540°C) 520 MPa (75 ksi)
Vida de Rotura por Fluencia (540°C / 240 MPa) > 100 hours
Densidad 4.54 g/cm³ (0.164 lb/in³)
Módulo Elástico 114 GPa (16.5 × 10⁶ psi)
Punto de Fusión 1,630–1,720°C (2,966–3,128°F)
Temperatura Máxima de Servicio Continuo 540°C (1,000°F)
Transus Beta 985°C (1,805°F)
Conductividad Térmica 7.5 W/(m·K)
Métodos de Procesamiento

Métodos de Procesamiento Disponibles

El Grado 6242 Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo puede procesarse mediante las siguientes técnicas de fabricación:

Forjado — Forjado alfa-beta a 950–1,010°C o forjado beta a 1,050–1,120°C
Mecanizado CNC — Regular; la mayor resistencia y dureza requieren herramientas de carburo
Soldadura TIG — Aceptable con material de aporte compatible; se requiere alivio de tensiones post-soldadura
Soldadura por haz de electrones — Adecuada para la fabricación de componentes de motores
Recocido al vacío — A 980°C (1,800°F) seguido de enfriamiento controlado
Tratamiento térmico de estabilización — A 595°C (1,100°F) durante 8 horas para optimizar la resistencia a la fluencia
Prensado isostático en caliente (HIP) — A 950°C / 100 MPa para componentes fundidos
Conformado en caliente — A 730–815°C (1,350–1,500°F)
Grabado químico — Soluciones de HF/HNO₃ con control de temperatura
Downstream Products

Productos y Componentes Típicos

El Grado 6242 Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo se fabrica comúnmente en los siguientes productos derivados:

Componentes de turbinas de gas — discos de compresor, álabes, estatores, carcasas
Tambores y carretes de compresor de alta presión
Estructuras de bastidor trasero y carcasa de escape del motor
Componentes de postquemador para motores militares
Estructuras de fuselaje en aeronaves de alta velocidad (paneles de revestimiento, bordes de ataque)
Estructuras para vehículos supersónicos e hipersónicos
Componentes de turbobombas para motores de cohetes
Sistemas de fijación para altas temperaturas
Industrias

Industrias Principales

El grado 6242 Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo es el material de elección en estas industrias:

Aeroespacial — Motores de turbina de gas (sección del compresor), fuselajes avanzados
Defensa — Motores de aeronaves militares, estructuras de misiles
Generación de energía — Componentes de turbinas de gas industriales
Espacio — Motores de cohetes, estructuras de vehículos hipersónicos
Procesamiento químico — Reactores de alta temperatura e intercambiadores de calor
Materiales Alternativos

Materiales Alternativos

Según los requisitos de la aplicación, el grado 6242 puede sustituirse por:

Ti-6Al-4V (Grado 5) — Menor capacidad de temperatura (<400°C) pero más rentable para secciones más frías
Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo-0.1Si (Ti-6242S) — Variante con siliciuros que ofrece mejor resistencia a la fluencia
Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo — Variante de mayor resistencia para templabilidad en secciones gruesas
INCONEL 718 — Mayor capacidad de temperatura (>650°C) con un peso y costo significativamente mayores
Waspaloy — Mayor capacidad de temperatura para aplicaciones de discos de turbina con mayor peso
Ti-5.8Al-4Sn-3.5Zr-0.7Nb (IMI 834) — Aleación casi alfa de mayor temperatura para motores avanzados
Por qué BOZE CNC Ti

Por qué elegirnos para este grado

BOZE CNC Ti suministra componentes de Grado 6242 para motores de turbina de gas con sistemas de calidad AS9100D e inspección END NADCAP.

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