Gr3 (TA3)

Il vantaggio principale di Gr3 (TA3) risiede nel suo contenuto più elevato di elementi interstiziali controllati. Con un contenuto di ossigeno controllato inferiore o uguale allo 0,35%, il materiale mostra la massima resistenza allo stato ricotto (resistenza alla trazione 450-590 MPa, resistenza allo snervamento 380-450 MPa), rendendolo il grado più resistente nella serie di titanio puro industriale. Rispetto al Grado 2 (TA2), il Grado 3 offre un aumento della resistenza di circa 100-140 MPa pur mantenendo una buona duttilità (allungamento maggiore o uguale al 18%), consentendo la piegatura a freddo, lo stampaggio e altre operazioni di formatura. È il grado di resistenza alla pressione-più elevato-più resistente e più elevato della serie industriale in titanio puro, adatto per componenti strutturali ad alta resistenza e parti soggette a pressione ad alta pressione.

Gr 3 (TA3) mostra un'eccezionale resistenza alla corrosione in una varietà di mezzi corrosivi, il cui meccanismo principale è la capacità di formare istantaneamente un film di passivazione TiO₂ estremamente sottile (diversi nanometri), denso, stabile e autoriparante sulla sua superficie. In mezzi quali acqua di mare, soluzioni di cloruro, cloro gassoso umido, acido nitrico, acidi organici e soluzioni alcaline, la sua resistenza alla corrosione supera di gran lunga quella dell'acciaio inossidabile e delle leghe di rame, con un tasso di corrosione estremamente basso. È uno dei pochi materiali metallici in grado di resistere alla corrosione del cloro gassoso umido, il che lo rende un materiale fondamentale per l'industria dei cloro-alcalini, per la desalinizzazione dell'acqua di mare e per i condensatori nelle centrali elettriche costiere. La sua resistenza alla corrosione è sostanzialmente paragonabile ai gradi 1 e 2 ed è il materiale resistente alla corrosione-più resistente alla corrosione-tra i gradi di titanio puro industriale.

La densità del Gr 3 (TA3) è di circa 4,51 g/cm³, ovvero solo il 57% di quella dell'acciaio al carbonio, conferendogli un naturale vantaggio di leggerezza. La sua resistenza specifica è superiore al Grado 1 e al Grado 2, il che lo rende estremamente vantaggioso in campi sensibili al peso-come l'industria aerospaziale, l'ingegneria navale e l'industria automobilistica. Il suo modulo di elasticità è di circa 105 GPa, circa la metà di quello dell'acciaio, dotandolo di un ottimo smorzamento delle vibrazioni e resistenza agli urti.

Gr 3 (TA3) presenta un'eccellente saldabilità e può essere saldato utilizzando vari metodi come saldatura TIG, MIG e plasma. Il coefficiente di resistenza del giunto saldato può raggiungere oltre il 90% del metallo base, rendendolo uno dei migliori gradi saldabili tra il titanio e le leghe di titanio. Durante la saldatura, è necessario utilizzare gas argon di elevata purezza-per proteggere completamente la zona ad alta-temperatura per prevenire la contaminazione da ossidazione che potrebbe portare all'infragilimento. Questa lega ha buone proprietà di lavorazione a freddo e a caldo e può subire vari processi tra cui forgiatura, laminazione e stampaggio. Tuttavia, la sua lavorabilità è scarsa a causa della bassa conduttività termica e della tendenza ad aderire agli utensili, richiedendo l'uso di utensili da taglio in metallo duro, basse velocità di taglio e un adeguato raffreddamento. La ricottura può eliminare gli stress di lavorazione e ripristinare la duttilità, con temperature di ricottura tipiche per la ricristallizzazione che vanno da 650 a 750 gradi.