Selección de Grado en Planchas de Titanio: Gr.2 vs Gr.5
Una plancha de titanio frente a ti. El mismo lustre gris plateado. Las mismas dimensiones. Un precio que difiere entre un 40 y un 60 %. ¿Gr.2 o Gr.5?
Las consecuencias de elegir mal no son “rendimiento ligeramente inferior”. Son fallo de equipo.
Dos casos industriales con precio alto

Veamos dos escenarios reales.
Caso 1: Se usó Gr.5 en un intercambiador de calor y a los 18 meses apareció corrosión por hendidura con perforación. Una planta cloro-álcali encargó un nuevo intercambiador de titanio. El diseñador especificó “plancha de aleación de titanio” y el departamento de compras, siguiendo la lógica de alta resistencia, eligió Ti-6Al-4V (Gr.5). Dieciocho meses después de entrar en servicio, la unión entre la placa tubular y los tubos presentó corrosión por hendidura (crevice corrosion) con perforación.
La causa es directa. La resistencia a la corrosión del Gr.5 es inferior a la del Gr.2. Esto parece contraintuitivo: ¿acaso una aleación no supera al titanio puro? No en este caso. La adición de 6 % de aluminio y 4 % de vanadio en Ti-6Al-4V eleva la resistencia mecánica, pero reduce la estabilidad de la capa pasiva en entornos con alta concentración de iones cloruro (chloride). El titanio puro comercial (CP titanium) Gr.2 forma una película de TiO₂ más estable en medios de cloro húmedo y ácido clorhídrico. Las condiciones del intercambiador —alta temperatura, alto contenido de cloro, estructura con hendiduras— coinciden exactamente con los puntos débiles del Gr.5.
Caso 2: Se usó Gr.2 en una pieza estructural aeronáutica y la resistencia resultó insuficiente para su uso directo. Un fabricante de componentes aeronáuticos recibió planos del cliente que requerían procesar láminas y planchas de titanio para fabricar costillas de ala (wing rib). El departamento de compras eligió lámina Gr.2 para reducir costos. Tras el mecanizado y la inspección, la resistencia a la tracción (tensile strength) fue de 345 MPa, muy por debajo de los 895 MPa exigidos por el diseño. El lote completo fue rechazado.
La causa es igualmente directa. El Gr.2 es titanio puro comercial con un límite elástico de aproximadamente 275 MPa. El Gr.5 es una aleación bifásica α+β con un límite elástico superior a 830 MPa. La diferencia de resistencia es de 3 veces. Las cargas estructurales de componentes aeronáuticos sencillamente están fuera del alcance físico del Gr.2.
Dos casos, dos errores en sentido opuesto. Ambos terminaron con el lote completo rechazado.
La lógica fundamental de selección: corrosión vs resistencia
La selección no es complicada. El juicio central se reduce a uno solo: ¿su aplicación está dominada por la corrosión o por la resistencia mecánica?
Escenarios dominados por corrosión → Gr.2 (titanio CP):
- Reactores de procesos químicos, intercambiadores de calor, tuberías
- Equipos de desalinización de agua de mar
- Ánodos para celdas electrolíticas
- Hidrometalurgia húmeda, industria cloro-álcali
Denominador común de estos escenarios: el medio es altamente corrosivo (alta concentración de Cl⁻, HCl, Cl₂ húmedo), pero la carga estructural es moderada. La película pasiva de TiO₂ del Gr.2 tiene mayor capacidad de autoreparación en estos entornos. Los elementos de aleación aluminio-vanadio del Gr.5 se convierten, en cambio, en puntos sensibles a la corrosión.
Escenarios dominados por resistencia → Gr.5 (Ti-6Al-4V):
- Estructuras aeronáuticas (marcos, costillas, revestimientos)
- Sujetadores para aplicaciones aeroespaciales
- Recipientes a alta presión
- Equipos de automoción de competición y deporte de alto rendimiento
Denominador común de estos escenarios: la capacidad de carga estructural, la vida a fatiga y la resistencia específica (specific strength) son los indicadores clave. La corrosión no es la preocupación principal (los entornos aeronáuticos no contienen ácidos ni álcalis fuertes). La resistencia específica del Gr.5 se sitúa entre las más altas de todos los materiales metálicos.
Ambas líneas son claras. El problema surge en la zona intermedia.
Zona gris: equipos marinos, implantes médicos y recipientes a presión

Algunas aplicaciones requieren simultáneamente resistencia a la corrosión y resistencia mecánica. En estos casos, la selección no es binaria.
Equipos marinos: Entorno de agua de mar (19 000 ppm Cl⁻) + necesidad de resistir presión. El Gr.2 puro tiene suficiente resistencia a la corrosión pero resistencia mecánica insuficiente; el Gr.5 puro tiene suficiente resistencia mecánica pero alto riesgo de corrosión por hendidura. La respuesta estándar del sector es Gr.12 (Ti-0.3Mo-0.8Ni): partiendo del Gr.2, se añaden trazas de molibdeno y níquel que multiplican por 10 la resistencia a la corrosión por hendidura y conservan la soldabilidad del titanio CP. Si trabaja en proyectos marinos, las barras y planchas Gr.12 merecen evaluación prioritaria.
Implantes médicos: El entorno corporal es corrosivo (los fluidos corporales contienen Cl⁻) y al mismo tiempo requiere soporte de carga. La norma ASTM F136 establece el uso de Ti-6Al-4V ELI (Extra Low Interstitials) para titanio de grado médico: es la versión de bajo contenido intersticial del Gr.5, con un límite máximo de oxígeno reducido del 0,20 % al 0,13 %, mejor comportamiento a fatiga y mayor biocompatibilidad. El Gr.5 estándar no cumple la normativa.
Recipientes a presión: El código ASME establece grados específicos para recipientes de titanio a presión. En la mayoría de los casos se emplea Gr.2 o Gr.12, no Gr.5, porque este último presenta riesgo de agrietamiento por corrosión bajo tensión (SCC) en ciertos rangos de temperatura, con límites de temperatura de uso definidos por ASME.
“Muchos clientes llegan diciendo ‘quiero plancha de titanio’ sin especificar el entorno. Lo primero que hacemos no es cotizar, sino preguntar por las condiciones de servicio: ¿cuál es el medio? ¿Qué temperatura? ¿Existen estructuras con hendiduras? ¿Cuál es la presión de diseño? Con esas cuatro respuestas, el grado queda prácticamente definido.” — Ingeniero técnico [姓名]
Árbol de decisión para selección de grado
A partir de la lógica anterior, se presenta un flujo ejecutable de selección:
Paso 1: Determinar el modo de fallo predominante
- Fallo por corrosión (medio con Cl⁻, HCl, H₂SO₄, Cl₂ húmedo) → entrar en la “línea de corrosión”
- Fallo mecánico (fatiga, fluencia, impacto) → entrar en la “línea de resistencia”
- Ambos → entrar en la “zona gris”
Paso 2: Línea de corrosión
- Corrosión convencional (agua de mar, ácidos diluidos) → Gr.2
- Corrosión intensa a alta temperatura + estructura con hendiduras → Gr.12
- Ácidos reductores (HCl >3 %, H₂SO₄ >1 %) → Gr.7 (Ti-0.15Pd) o Gr.16
Paso 3: Línea de resistencia
- Piezas estructurales a temperatura ambiente (aeronáutica, competición) → Gr.5
- Implantes médicos → Gr.5 ELI (ASTM F136)
- Alta temperatura 300–600 °C → Gr.5 o Ti-6242S
- Estructuras complejas por mecanizado CNC → Gr.5 (mejor maquinabilidad que el titanio CP)
Paso 4: Zona gris
- Equipos marinos a presión → Gr.12
- Recipientes a presión en procesos químicos → Gr.2 (prevalece el código ASME)
- Consultar al equipo técnico del proveedor facilitando cuatro parámetros clave: composición del medio, temperatura, estructura con hendiduras y presión de diseño
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