Gr1 (TA1)

A principal vantagem do Gr 1 (TA1) reside na sua pureza extremamente elevada e no conteúdo muito baixo de elementos intersticiais. O teor de oxigênio é estritamente controlado para menor ou igual a 0,18%, dotando o material de ductilidade excepcionalmente alta (alongamento maior ou igual a 24-30%) e excelente conformabilidade a frio na condição recozida. Ele pode passar por operações de conformação complexas, como estampagem profunda, flexão a frio, conformação por rotação e abaulamento. Sua taxa de estiramento limite excede a do aço inoxidável 304, tornando-o adequado para a fabricação de componentes de formatos-complexos, como placas de trocadores de calor, revestimentos químicos, foles, copos de titânio e peças de repuxo-profundo. Esta liga tem uma baixa relação entre escoamento e resistência à tração (tipicamente < 0,7) e exibe uma faixa de endurecimento extremamente longa após o escoamento. Ele pode tolerar deformações plásticas maciças sem ruptura, tornando-o o grau mais dúctil e macio da série industrial de titânio puro.

Gr 1 (TA1) exibe excepcional resistência à corrosão em vários meios corrosivos, com seu mecanismo principal sendo a capacidade de formar instantaneamente um filme de passivação de TiO₂ extremamente fino (vários nanômetros), denso, estável e autocurativo em sua superfície. Em meios como água do mar, soluções de cloreto, cloro gasoso úmido, ácido nítrico, ácidos orgânicos e soluções alcalinas, sua resistência à corrosão excede em muito a do aço inoxidável e das ligas de cobre, com uma taxa de corrosão extremamente baixa (por exemplo, quase nenhuma corrosão por pites ou fendas ocorre na água do mar). É um dos poucos materiais metálicos capazes de resistir à corrosão pelo gás cloro úmido, tornando-o uma escolha de material essencial para a indústria de cloro-álcalis, dessalinização de água do mar e condensadores em usinas de energia costeiras.

A densidade do Gr 1 (TA1) é de aproximadamente 4,51 g/cm³, o que representa apenas 57% da densidade do aço carbono, o que lhe confere uma vantagem natural de leveza. Embora sua resistência absoluta não seja alta (resistência à tração na condição recozida: 240-370 MPa), sua resistência específica (resistência/densidade) permanece considerável. É particularmente valioso em aplicações onde é necessária redução de peso, mas as cargas não são extremas, como revestimentos de aeronaves e componentes estruturais, tubulações de navios e equipamentos de alto mar. Seu módulo de elasticidade é de cerca de 105 GPa, aproximadamente metade do do aço, resultando em grande deformação elástica e excelente amortecimento de vibrações e resistência ao impacto.

Gr 1 (TA1) apresenta excelente soldabilidade e pode ser soldado usando vários métodos, como soldagem TIG, MIG e plasma. O coeficiente de resistência da junta soldada pode atingir mais de 90% do metal base, tornando-a uma das melhores classes soldáveis ​​entre o titânio e as ligas de titânio. Ao soldar, deve-se usar gás argônio de alta-pureza para proteger totalmente a zona-de alta temperatura e evitar a contaminação por oxidação que pode levar à fragilização. Esta liga tem boas propriedades de trabalho a frio e a quente e pode passar por forjamento, laminação, estampagem, estampagem profunda e outros processos. No entanto, sua usinabilidade é baixa devido à baixa condutividade térmica e à tendência de aderir às ferramentas. São necessárias ferramentas de liga dura, baixas velocidades de corte e resfriamento adequado. O recozimento pode eliminar tensões de processamento e restaurar a ductilidade, com temperaturas típicas de recozimento para recristalização variando de 650 a 750 graus.