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En el campo médico, el uso de materiales metálicos debe ser inofensivo para el cuerpo humano. Cuando el metal se corroe, puede disolver los iones metálicos, lo que afecta los tejidos celulares de los organismos vivos (cuerpo humano), por lo que es necesario utilizar materiales metálicos que no sean fáciles de corroer y que sean altamente resistentes a la corrosión, el titanio es un tipo de material altamente resistente a la corrosión. Para materiales metálicos médicos, desde series de acero inoxidable hasta a base de cobalto y Serie de aleación a base de titanio., la proporción de titanio y aleación de titanio está aumentando. La cantidad de titanio utilizada en la industria médica en todo el mundo es de aproximadamente 1,000 toneladas al año.

1. Adaptabilidad del titanio al cuerpo humano (compatibilidad del titanio con organismos vivos)
Para observar la respuesta de los iones metálicos a la adaptabilidad humana, llevamos a cabo un método de evaluación de la adaptabilidad celular en un laboratorio utilizando células sensibles a los iones metálicos, como fibroblastos de pulmón de ratón (células V79) y tejidos de fibroblastos de ratón (células I929), que se utilizan para experimentos médicos en China y un organismo administrativo independiente (el Comité Técnico para la Normalización de la Evaluación Biológica de Dispositivos Médicos). Diferenciamos entre las reacciones de los iones monómeros elementales al cuerpo humano (organismos) proporcionadas por la Base Técnica para la Evaluación de la Biología de Dispositivos Médicos (Comité Técnico Estandarizado para la Evaluación Biológica de Dispositivos Médicos).
El vanadio (V), el níquel (Ni), el cobre (Cu), etc., que son muy tóxicos, provocan la muerte celular en poco tiempo en un nivel limitado de partes por millón (×10-6). En el caso del vanadio (V) y el níquel (N), por ejemplo, los resultados del experimento con células V79 se muestran en la figura. Los resultados de la prueba de inmersión de una semana mostraron que todas las células morían cuando el níquel estaba alrededor de 10×10-6 (pm = partes por millón), mientras que el vanadio (V) era dos dígitos menos y todas las células morían cuando estaba alrededor de 0.6× 10-6. En segundo lugar, cuando los tejidos duros (huesos) y los tejidos blandos (tendones) de animales pequeños como ratas y conejos se incrustaron en láminas de metal para realizar pruebas, estos metales altamente tóxicos ciertamente causaron necrosis en los tejidos duros (huesos) y tejidos blandos (tendones). ) en la parte de contacto.

El otro grupo para la indicación de daños, en la implantación del estado adherido, en el tejido fibroso en el sitio de contacto, la formación de una especie de cuerpo biológico en el cuerpo para descargar la reacción, hierro, aluminio, oro, plata, y así sucesivamente se manifiestan así. Los materiales metálicos generales como el acero inoxidable SUS 304L y el acero inoxidable SUS 36L, así como las aleaciones de cobalto-cromo, pertenecen a esta categoría. La pieza de metal incrustada en el tejido duro no se fusiona con las células óseas, y cuando se realiza la prueba de extracción unas semanas después, se retira sin resistencia.
El tercer grupo es el menos reactivo con los organismos vivos y es adecuado para la implantación y fijación de titanio, circonio, niobio, tantalio, platino, etc. Cuando estos metales se implantan o se adhieren a organismos vivos, quedan estrechamente unidos a los tejidos duros y blandos, mostrando un fenómeno similar al del cuerpo.

Como resultado, el titanio es un metal seguro porque es menos probable que cause daños a los organismos vivos. Cuando se utilizan aleaciones de titanio, dependiendo de los elementos de aleación utilizados, la resistencia a la corrosión de las aleaciones de titanio es menor que la del titanio puro, y cuando se produce corrosión, los elementos de aleación pueden lixiviarse. Es necesario seleccionar elementos de aleación que sean resistentes a la corrosión y no invasivos. En las aleaciones de titanio, la aleación Ti-6AI-4V se ha utilizado durante mucho tiempo en la fabricación de aviones y en equipos de ingeniería resistentes al agua de mar y tiene una gran cantidad de ejemplos de uso. En el campo médico, las aleaciones ELI, que tienen buena resistencia a la corrosión (bajo contenido de hierro, oxígeno e hidrógeno), se utilizan desde hace mucho tiempo. Sin embargo, recientemente, como parte de la investigación y desarrollo de aleaciones de titanio para implantación y colocación, se ha estandarizado la aleación Ti-13Nb-13Zr reemplazando el vanadio (V) por niobio (Nb), que es una aleación no nociva, basada en sobre el informe sobre la mutagenicidad del monómero (ASTM, ISO). También hay una aleación que libera activamente aluminio y que se lanzará próximamente.

2 、 material de titanio para uso médico.
La norma ASTM estadounidense (código F) para uso médico es equivalente a la norma mundial, y en Europa, la norma ISO y la norma ASTM se están separando y fusionando en la norma europea. En Japón, estamos en el proceso de consolidar las normas nacionales y hemos comenzado a formular normas basadas en las normas ISO mediante la consolidación de las normas correspondientes a las normas ASTM e ISO.
Los materiales de titanio especificados en la norma ASTM para implantes y accesorios como articulaciones de rodilla y cadera artificiales (incluidas las cabezas femorales) se enumeran según sus formas. Durante mucho tiempo, se han utilizado titanio puro y aleaciones Ti-6AI-4V, incluidos materiales en polvo, para fabricar piezas y componentes de diversas formas.

3 、 aplicaciones médicas de titanio
El titanio se utiliza en una gran cantidad de piezas, como articulaciones femorales artificiales, articulaciones de rodilla artificiales y férulas óseas, y también se utiliza en cirugía ortopédica. Los pacientes con esta enfermedad padecen reumatismo [pronunciado “rumismo”, que significa dolor intenso en las articulaciones y tendones, pero también una enfermedad alérgica – Nota del traductor] y otras causas de dolor intenso que provocan dificultades para caminar, debido a la inflamación deformante de las articulaciones. Quienes padecen esta afección reciben articulaciones femorales artificiales y reemplazos artificiales de rodilla, que pueden eliminar el dolor y permitirles caminar. En Japón, se realizan 80,000 reemplazos de articulaciones femorales y 40,000 reemplazos de rodilla en un solo año (estadísticas de 2005). En el futuro, a medida que la sociedad envejezca, se espera que la demanda de articulaciones artificiales aumente en un gran porcentaje.
El titanio no es adecuado para todas las partes de articulaciones artificiales. En la parte de la articulación, donde hay mucho movimiento, el titanio no es adecuado porque se desgasta fácilmente (se prefieren la cerámica y las aleaciones de cobalto), y para las piezas implantadas se utilizan aleaciones de titanio. La superficie de las aleaciones de titanio es irregular y está recubierta con apatita y materiales sensibles a los huesos, como el biovidrio, para garantizar una integración temprana con el hueso biológico. Además, para la fijación de fracturas, se utilizan clavos intramedulares de aleación de titanio y placas de aleación de titanio.

También existe una tendencia creciente en el campo de la odontología, donde se utilizan implantes y aditamentos. El titanio se utiliza en cantidades más pequeñas, pero existen aleaciones de titanio y aleaciones de titanio puro en forma de placas, roscas, casquillos y cestas, como se muestra en la figura. Estas piezas se introducen directamente en el hueso de la mandíbula y se recubren con apatita, que es representativa de la composición del hueso, para fijarse en la porción gingival del diente. El titanio es adecuado para implantes metálicos en odontología general. Hay dos métodos, el método de fundición de precisión y el método de formación superplástica, y es más liviano y no sabe mal a los alimentos ácidos en comparación con las aleaciones anteriores de cobalto y cromo, pero dado que el uso de titanio no está cubierto por el diagnóstico y tratamiento del seguro médico, el precio es más caro.

Como accesorio implantable para medicina interna, se puede implantar un marcapasos cuando un paciente sufre de frecuencia cardíaca baja. Se inserta un cable de electrodo desde la vena subclavia hasta el corazón, y este electrodo envía una señal electrónica al marcapasos, convirtiéndolo en un marcapasos. Recientemente, se han desarrollado marcapasos con una masa de 20 gy un grosor de 6 mm, que es lo suficientemente pequeño como para conectarse con un cable de electrodo y enterrarse debajo de la piel. La batería y el circuito de control están contenidos en un pequeño contenedor (relicario) hecho de titanio puro, que no es invasivo para los organismos vivos. La batería tiene que durar al menos 6 años, por lo que se requiere que el contenedor (relicario) sea estable y seguro durante mucho tiempo. Actualmente, cerca de 5,000 personas en Japón han sido beneficiadas.

El titanio también se utiliza en instrumentos quirúrgicos. Especialmente en el caso de operaciones cerebrales y de neurocirugía largas que duran más de 10 horas, se requiere que las pinzas sean ligeras, y para las pinzas hemostáticas y similares se utilizan productos de titanio. El titanio también se utiliza en muchos instrumentos de tratamiento dental, como implantes, instrumentos quirúrgicos para accesorios y vibradores para eliminar el sarro dental. Además de para la implantación y la fijación, como equipos auxiliares y sillas de ruedas, también se utiliza titanio. Cuando una parte de una extremidad falta por enfermedad o accidente, se hace una prótesis para restaurar la función, y como la parte principal de la prótesis es de metal, se está aplicando en términos de ligereza, durabilidad (principalmente corrosión y resistencia a la fatiga) y compatibilidad con organismos vivos (Ni, Cr, etc.). En el caso de las sillas de ruedas, el objetivo principal es aligerar toda la silla de ruedas, por lo que en algunos casos se utiliza titanio para casi todas las partes metálicas de la estructura, como el marco y las ruedas.

Con el continuo desarrollo de la cultura automotriz, cada vez más entusiastas de los automóviles han comenzado a buscar modificaciones personalizadas y mejoras en el rendimiento. Entre ellos, escape de aleación de titanio de alto rendimiento se ha convertido en el centro de atención de muchos entusiastas de los automóviles debido a su excelente material y excelente rendimiento. El escape de aleación de titanio de alto rendimiento GV de GUSTO se ha convertido en una corriente de agua clara en el mercado debido a su rentabilidad y excelente calidad.

En 2019, dos marcas, Gusto y Vanhool, se unieron para lanzar un nuevo producto de escape de alto rendimiento: el escape GV. Gusto, como el primer proveedor integral de servicios profesionales de actualización automotriz en China dedicado a la importación, instalación y mantenimiento posventa de accesorios de carreras, ha mantenido sólidas capacidades de investigación y desarrollo y está activo en la primera línea de la industria de las carreras. . Vanhool, por otro lado, es un fabricante de escapes personalizados con una trayectoria de casi treinta años, especializado en la producción de productos de escape de alta calidad. La combinación de las dos compañías ha transformado su rica experiencia en carreras de alta gama en productos civiles, brindando a los entusiastas del automóvil una nueva
El escape GV es un punto culminante de la gama de productos GV.

Uno de los aspectos más destacados del escape GV es el uso de titanio como material principal. En comparación con el acero inoxidable tradicional, escape de aleación de titanio de alto rendimiento Tiene un peso más ligero, lo que puede reducir significativamente el peso del vehículo y mejorar el rendimiento de manejo. Al mismo tiempo, la aleación de titanio también tiene alta resistencia y resistencia al calor estable, lo que puede mantener un rendimiento estable en un ambiente de alta temperatura, asegurando un escape suave y eficiente. Además, la aleación de titanio también tiene un mejor rendimiento acústico, lo que puede aportar un sonido de escape más hermoso al vehículo.

Para garantizar la calidad del producto, GV Exhaust importa todos materiales de aleación de titanio desde el extranjero y realiza estrictas pruebas de materias primas antes de fabricar cada lote de productos. Además, GV Exhaust cuenta con un experimentado equipo de ingeniería interno que realiza escaneos 3D de la estructura original del sistema de escape de los modelos recientemente desarrollados y los construye con medidas reales para garantizar que los productos se adapten perfectamente al vehículo, lo que permite una instalación eficiente en la posición original. Este método de desarrollo personalizado no sólo mejora en gran medida la eficiencia del trabajo y ahorra tiempo de desarrollo, sino que también garantiza la doble mejora del rendimiento y el sonido del producto.

Vale la pena mencionar que el escape GV también está diseñado teniendo en cuenta una combinación de practicidad y estética. Su diseño único y exquisita artesanía hacen que el escape no solo tenga un rendimiento excelente sino que también agregue un toque de moda al vehículo. Además, el escape GV también adopta mano de obra de alta calidad y una excelente tecnología de control de vibraciones para garantizar que pueda permanecer estable durante el proceso de uso.
El escape GV está fabricado con mano de obra de alta calidad y una excelente tecnología de control de vibraciones para garantizar un funcionamiento estable y silencioso durante el uso.

Para satisfacer las necesidades de los diferentes entusiastas de los automóviles, el escape GV no solo se centra en el material de aleación de titanio, sino que también ofrece acero inoxidable austenítico como material de elección para los productos de escape. Ya sea que esté buscando el máximo rendimiento o un escape rentable, puede encontrarlo en el escape GV.
GV Exhausts ofrece una amplia gama de productos tanto para entusiastas que buscan el máximo rendimiento como para consumidores que buscan una buena relación calidad-precio.

Además, GV Exhausts ofrece una garantía ilimitada de kilómetros de dos años, lo que brinda a los entusiastas una mayor tranquilidad a la hora de comprar y utilizar los productos. Ya sea por la calidad del producto o el servicio postventa, ¡GV Exhaust ha demostrado un alto grado de profesionalismo y responsabilidad!

Con todo,  escape de aleación de titanio de alto rendimiento se ha convertido en una corriente clara en el mercado debido a su alta calidad, rentabilidad y excelente rendimiento. No solo satisface las necesidades de los entusiastas de los automóviles de realizar modificaciones personalizadas y mejorar el rendimiento, sino que también brinda una mejor experiencia de conducción al vehículo. Se cree que en el futuro, los escapes GV continuarán liderando la tendencia de desarrollo del mercado de escapes de alto rendimiento, brindando sorpresas y satisfacción a más entusiastas de los automóviles.

Hastelloy C-276, UNS N10276, denominado C276, es una de las aleaciones resistentes a la corrosión a base de níquel más comunes. Es adecuado para diversas industrias químicas que contienen medios oxidantes y reductores. El mayor contenido de molibdeno y cromo hace que la aleación sea resistente al cloro. La corrosión iónica y los elementos de tungsteno mejoran aún más la resistencia a la corrosión.

Hastelloy C-276 es uno de los únicos materiales resistentes a la corrosión por soluciones húmedas de cloro, hipoclorito y dióxido de cloro. Tiene una resistencia significativa a soluciones de cloruro de alta concentración, como el cloruro férrico y el cloruro de cobre. Resistencia a la corrosión.

Hastelloy C-276 se puede utilizar en las siguientes áreas de aplicación

1. Revestimientos de chimeneas, conductos, compuertas, depuradores, recalentadores de gas de chimeneas, ventiladores y cubiertas de ventiladores para el control de la contaminación

2. Sistema de desulfuración de gases de combustión.

3. Componentes de procesamiento químico, como intercambiadores de calor, recipientes de reacción, evaporadores y tuberías de suministro.

4. Pozos de gas de azufre

5. Producción de pulpa y papel.

6. Eliminación de residuos

7. Equipos farmacéuticos y de procesamiento de alimentos.

Hay 9 precauciones principales al soldar Hastelloy C-276:

1. Limpieza antes de soldar
Dado que la suciedad y los óxidos se adhieren a la superficie de Hastelloy, el área de soldadura debe limpiarse antes de soldar. El método de limpieza puede ser limpieza mecánica, es decir, utilizar una amoladora angular para pulir el área de soldadura hasta dejar expuesto el brillo metálico. El ancho de la limpieza debe ser superior a 100 mm para garantizar que no entren impurezas en el área de soldadura.

2. Método de soldadura
Al soldar, el método de conexión de corriente continua se utiliza generalmente para soldar. Cuando se utiliza la conexión de corriente continua, la temperatura del grado de tungsteno es baja, la corriente permitida es grande y la pérdida del grado de tungsteno es pequeña. El extremo del grado de tungsteno se pule a 30° y la cabeza se pule ligeramente.

3. Protección contra gases
Hastelloy C-276 Se deben tomar medidas para minimizar la disminución de la resistencia a la corrosión de la soldadura y la zona afectada por el calor, como la soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW), la soldadura por arco metálico con gas (GMAW), la soldadura por arco sumergido o algún otro método de soldadura que pueda minimizar la disminución. en la resistencia a la corrosión de soldaduras y zonas afectadas por el calor.

“Acero Especial 100 Segundos” considera que el efecto de protección del gas argón es evidente: buena protección, calor concentrado, buena calidad de la soldadura, pequeña zona afectada por el calor, pequeña deformación de la soldadura, minimizando la disminución de la resistencia a la corrosión de la soldadura y al calor. -zona afectada.

4. Entrenamiento práctico
Es mejor utilizar procesamiento mecánico o procesamiento en frío para soldar ranuras para garantizar que la forma, el tamaño y la rugosidad de la superficie procesada cumplan con los requisitos del dibujo o las regulaciones del proceso de soldadura. El procesamiento mecánico de la ranura antes de soldar provocará un endurecimiento por trabajo, por lo que es necesario pulir la ranura mecanizada antes de soldar. Las ranuras de soldadura no deben tener defectos como delaminación, pliegues, grietas y desgarros.

Pula la superficie metálica dentro de la ranura de soldadura y el ancho de 50 mm en ambos lados para eliminar el color de oxidación y límpiela con solventes sin óxido como etanol, acetona o propanol para eliminar grasa, humedad, marcas de tiza y otros contaminantes. El disolvente de pintura debe ser Caiying Clean. Utilice una esponja de celulosa o cuero sin pelusa. “Acero especial 100 segundos” nos recuerda que se debe evitar que los materiales de soldadura inútiles y las sustancias nocivas en la ropa y zapatos sucios de los trabajadores entren en contacto con la pieza de trabajo para evitar la contaminación de la pieza de trabajo.

5. Selección del material de soldadura.
Recomendación: Utilice alambre de soldadura ERNiCrMo-4 y ENiCrMo-4 como varilla de soldadura. Este tipo de alambre de soldadura tiene una excelente resistencia a la corrosión y rendimiento del proceso. Su composición química es similar a la del metal base y su contenido de manganeso es mayor que el del metal base. Puede mejorar la resistencia al agrietamiento y controlar la porosidad durante la soldadura. El contenido de carbono especialmente bajo sirve para evitar el riesgo de corrosión intergranular.

6. Precalentamiento y temperatura entre capas.
La soldadura de Hastelloy a temperatura ambiente generalmente no requiere precalentamiento. Sólo cuando la temperatura del aire es inferior a cero o se acumula humedad, es necesario calentar el metal base, pero la temperatura de calentamiento sólo debe alcanzar los 30-40°C.

Durante el proceso de soldadura, el metal de soldadura formará un compuesto metálico de Fe-Cr, concretamente la fase σ, a alta temperatura (375-875ºC) durante un largo tiempo. La fase σ es extremadamente dura y quebradiza y se distribuye en los límites de los granos, lo que hace que la tenacidad al impacto del metal de soldadura disminuya y se vuelva quebradiza.

Cuando se utiliza soldadura multicapa, la temperatura de la capa intermedia debe ser inferior a 90 °C para evitar que una longitud excesiva de 375-875 °C cause fragilización de la fase σ.

7. Precauciones al soldar
Para reducir el aporte de calor de soldadura, intente utilizar una corriente de soldadura pequeña y un método de soldadura rápido para soldar. Además, dado que Hastelloy es fácil de agrietar en la posición de cierre del arco, el cráter del arco debe llenarse cuando el arco se cierra. Antes de comenzar a soldar por arco nuevamente, se debe pulir el cráter del arco anterior y luego limpiarlo con un cepillo suave antes de continuar. Soldadura posterior. Estos dos tratamientos pueden inhibir la aparición de grietas térmicas.

Las uniones soldadas son susceptibles a la corrosión intergranular. Incluyendo la corrosión intergranular de las soldaduras, la “corrosión en cuchilla” en la zona sobrecalentada cerca de la línea de fusión y la corrosión intergranular a la temperatura de sensibilización de la zona afectada por el calor.

8. Tratamiento térmico post-soldadura
Sin embargo, en entornos muy hostiles, los materiales y las soldaduras C-276 deben someterse a un tratamiento térmico de solución para obtener la mejor resistencia a la corrosión.

Se considera que el tratamiento térmico de solución sólida del material de aleación Hastelloy C-276, “acero especial 100 segundos”, incluye dos procesos: (1) calentamiento a 1040 ~ 1150; (2) enfriamiento rápido hasta un estado negro (alrededor de 400) en dos minutos. El material tratado de esta manera tiene buena resistencia a la corrosión. Por lo tanto, es ineficaz realizar únicamente un tratamiento térmico para aliviar tensiones en la aleación Hastelloy C-276. Antes del tratamiento térmico, es necesario limpiar la superficie de la aleación de manchas de aceite y otra suciedad que pueda producir elementos de carbono durante el proceso de tratamiento térmico.

La superficie de la aleación Hastelloy C-276. producirá óxidos durante la soldadura o el tratamiento térmico, lo que reducirá el contenido de Cr en la aleación y afectará la resistencia a la corrosión, por lo que se debe limpiar la superficie. Se puede utilizar un cepillo de alambre de acero inoxidable o una muela abrasiva, luego sumergir en una mezcla de ácido nítrico y ácido fluorhídrico en una proporción adecuada para el decapado y finalmente enjuagar con agua limpia.

9. Precauciones para herramientas de soldadura.
Las herramientas de procesamiento deben ser herramientas de limpieza especiales para aleaciones de níquel. Estas herramientas deben almacenarse por separado y marcarse para evitar confusión con otras herramientas.

Se debe tener cuidado para evitar que la pieza de trabajo entre en contacto con metales con puntos de fusión bajos para evitar la fragilización de metales inestables causada por el aumento de carbono o azufre. También se debe restringir el uso de tiza, tinta y grasa para termómetros durante el proceso de fabricación.

La muela abrasiva utilizada para pulir la pieza de trabajo no debe contener hierro y el adhesivo no debe ser resina orgánica.

El posicionamiento del equipo de las piezas soldadas a presión antes de soldar se debe realizar utilizando el mismo proceso que la soldadura formal calificada, y la soldadura de posicionamiento finalmente se debe fundir en la soldadura permanente. No se permite forzar el ensamblaje de las piezas soldadas para provocar un endurecimiento local de las piezas soldadas.

¿Cuáles son los métodos para mejorar la calidad del procesamiento de la superficie de la aleación de titanio?

1. Elija la herramienta de corte adecuada

La dificultad de procesar una aleación de titanio está relacionada en gran medida con las características de su material. Su baja conductividad térmica, alta resistencia y baja plasticidad tendrán un cierto impacto en el proceso de corte. Por lo tanto, seleccionar las herramientas de corte adecuadas es crucial para mejorar la calidad de la aleación de titanio procesamiento de superficies. Es necesario considerar algunas herramientas específicas para el procesamiento de aleaciones de titanio, como el ángulo del filo, el material del cabezal de la herramienta, etc.

2. Control razonable de los parámetros del proceso.

Para el procesamiento de superficies de aleaciones de titanio, diferentes parámetros del proceso también tendrán diferentes efectos en la calidad del procesamiento. Un control razonable de parámetros como la velocidad de procesamiento, la velocidad de corte y la profundidad de corte puede reducir eficazmente la rugosidad de la superficie y mejorar la calidad del procesamiento de superficies de aleación de titanio.

3. Garantizar las condiciones de lubricación del procesamiento.

El proceso de mecanizado de aleaciones de titanio. requiere buenas condiciones de lubricación; de lo contrario, fácilmente provocará un sobrecalentamiento de las herramientas de corte, daños en la superficie, etc., afectando así la calidad del procesamiento. Por tanto, es muy importante elegir el fluido de corte adecuado y controlar razonablemente las condiciones de lubricación del mecanizado.

4. Preste atención a los problemas durante el procesamiento.

Además de los factores anteriores, es necesario prestar especial atención a algunas cuestiones durante el procesamiento. Por ejemplo, el tratamiento superficial inadecuado, la vibración, la vibración y otros problemas durante el procesamiento pueden afectar la calidad del procesamiento de la superficie de la aleación de titanio. Por lo tanto, se requiere atención al detalle durante el procesamiento para evitar estos problemas.

En resumen, la clave para mejorar la calidad del procesamiento de superficies de aleaciones de titanio es considerar de manera integral las herramientas de corte, los parámetros del proceso, las condiciones de lubricación y otros factores, y prestar especial atención a algunos detalles durante el proceso de procesamiento. Sólo considerando estos aspectos se puede La calidad del procesamiento de superficies de aleación de titanio. mejorarse efectivamente.