Carburo de Titanio

Fórmula: TiC

Punto de fusión: 3160 Cº

Densidad: 4.93 g/cm3

El carburo de titanio comenzó a estudiarse de manera sistemática a mediados del siglo XX, en paralelo al desarrollo de los materiales ultraduros empleados en la industria metalúrgica y en la producción de herramientas de corte. El proceso de obtención más extendido consiste en la reducción carbotérmica de óxidos de titanio de alta pureza mediante coque u otras fuentes de carbono. En este procedimiento, el dióxido de titanio TiO₂ reacciona con carbono a altas temperaturas, generando el carburo TiC en forma de un polvo fino. Resulta llamativo que la síntesis de TiC es incluso más directa y económica que la reducción electrolítica necesaria para aislar titanio metálico, lo que explica su disponibilidad comercial en el mercado internacional de materiales avanzados.

El carburo de titanio destaca por su combinación de dureza extrema, estabilidad térmica y resistencia a la corrosión. Su estructura cristalina cúbica de tipo NaCl le otorga gran cohesión y un punto de fusión extraordinariamente alto, lo que lo convierte en un material de interés para aplicaciones en condiciones extremas de temperatura y presión. A pesar de su elevada dureza, presenta cierta fragilidad que limita su utilización en comparación con otros carburos como el de wolframio (WC) o el de tantalio (TaC). En aceros rápidos, conocidos en inglés como High Speed Steel o HSS, la solubilidad del titanio en la matriz de hierro resulta insuficiente, lo que dificulta la incorporación directa de TiC en proporciones significativas. Por este motivo, se ha tendido a reemplazarlo por compuestos alternativos como el nitruro de titanio TiN, que muestra mejor compatibilidad y mayor rendimiento en recubrimientos protectores.

El carburo de titanio se utiliza en menor escala que otros carburos metálicos, pero aun así posee aplicaciones específicas de gran valor tecnológico. Su uso más habitual se encuentra en herramientas de corte y mecanizado, donde se aprovecha su gran dureza y resistencia a la abrasión, aunque la fragilidad relativa ha limitado su implantación masiva. También se utiliza como aditivo o dopante en materiales compuestos, particularmente en cementados de carburo de wolframio, donde pequeñas cantidades de TiC mejoran la resistencia a la corrosión del producto final sin comprometer de forma significativa su tenacidad. Asimismo, se ha investigado su aplicación como recubrimiento en piezas expuestas a ambientes agresivos, ya que confiere al sustrato una notable protección química y térmica. La investigación contemporánea continúa explorando el potencial del TiC en campos emergentes como los materiales para reactores nucleares, los recubrimientos en componentes aeroespaciales y la fabricación aditiva de compuestos ultraduros.