Applications courantes des tiges en titane pur et en alliage de titane

Le titane et les alliages de titane ont d'excellentes propriétés de soudage, de traitement à froid et à chaud et d'usinage, ce qui les rend idéaux pour la fabrication de divers profilés, tiges, plaques et tuyaux en titane.

Le titane est un matériau structurel idéal en raison de sa faible densité de seulement 4.5g/cm³, qui est 43% plus léger que l'acier, pourtant sa force est le double de celle du fer et près de cinq fois celle de l'aluminium pur. La combinaison de haute résistance et de faible densité donne aux tiges de titane un avantage technique significatif.

De plus,Tiges en alliage de titanePrésentent une résistance à la corrosion comparable ou même surpasse l'acier inoxydable. Par conséquent, ils sont largement utilisés dans des industries telles que le pétrole, les produits chimiques, les pesticides, la teinture, le papier, l'industrie légère, l'aérospatiale, l'exploration spatiale et le génie maritime.

Les alliages de titane ont une résistance spécifique élevée (le rapport de la résistance à la densité).Barre de titane purEt les tiges en alliage de titane sont indispensables dans des domaines tels que l'aviation, l'armée, la construction navale, le traitement chimique, la métallurgie, les machines et les applications médicales. Par exemple, les alliages formés en combinant le titane avec des éléments tels que l'aluminium, le chrome, le vanadium, le molybdène et le manganèse peuvent atteindre les forces ultimes du MPa de 1176.8 1471 grâce au traitement thermique, avec une force spécifique de 27-33. En comparaison, les alliages avec des résistances similaires fabriqués à partir d'acier ont une résistance spécifique de seulement 15.5 à 19. Les alliages de titane ont non seulement une résistance élevée, mais offrent également une excellente résistance à la corrosion, ce qui les rend idéaux pour les applications dans la construction navale, les machines chimiques et les dispositifs médicaux.

1. Titane d'iodure de haute pureté (grade TAD)

Il s'agit d'un type de titane de haute pureté obtenu par le procédé de raffinage de l'iodure, également connu sous le nom de titane pur chimique. Cependant, il contient toujours des impuretés interstitielles telles que l'oxygène, l'azote et le carbone, qui affectent considérablement ses propriétés mécaniques. À mesure que la pureté du titane augmente, sa résistance et sa dureté diminuent considérablement. Par conséquent, alors que le titane de haute pureté offre une excellente stabilité chimique, sa résistance est très faible, ce qui limite son utilisation en tant que matériau structurel. Par conséquent, il est rarement utilisé dans les applications industrielles. L'industrie utilise principalement des tiges industrielles en titane pur et des tiges en alliage de titane.

2. Titane pur industriel

Contrairement au titane pur chimique, le titane pur industriel contient des quantités plus élevées d'oxygène, d'azote, de carbone et d'autres impuretés telles que le fer et le silicium. Il s'agit essentiellement d'un alliage de titane faiblement allié. En raison de ces impuretés, il présente une résistance considérablement améliorée et ses propriétés mécaniques et chimiques sont similaires à celles de l'acier inoxydable (bien que sa résistance reste inférieure à celle des alliages de titane).

Les caractéristiques du titane pur industriel comprennent

Résistance modérée mais excellente plasticité, ce qui le rend facile à former, tamponner, souder et machine.

Bonne résistance à la corrosion dans l'atmosphère, l'eau de mer, le chlore gazeux humide et les environnements oxydatifs, neutres ou faiblement réducteurs, dépassant la plupart des aciers inoxydables austénitiques.

Mauvaise résistance à la chaleur, ce qui le rend impropre aux applications à haute température.

Le titane pur industriel est classé en trois qualités en fonction de la teneur en impuretés: TA1, TA2 et TA3. À mesure que les niveaux d'impureté augmentent, la résistance mécanique et la dureté augmentent également, mais la plasticité et la ténacité diminuent. TA2 est couramment utilisé dans l'industrie en raison de sa résistance à la corrosion équilibrée et de ses propriétés mécaniques. Le TA3 est choisi pour les applications nécessitant une résistance et une résistance à l'usure plus élevées, tandis que le TA1 est sélectionné pour une meilleure formabilité.

Les applications du titane pur industriel incluent

Composants fonctionnant en dessous de 350 ° C qui nécessitent une bonne plasticité, tels que les cadres d'avion, les peaux et les accessoires de moteur.

Pi résistant à la corrosion d'eau de merPelines, vannes, pompes et hydroptères pour les navires.

Échangeurs de chaleur, corps de pompe, colonnes de distillation, refroidisseurs, agitateurs, tés, roues, fixations, pompes ioniques, vannes de compresseur et pièces dans les systèmes de dessalement d'eau de mer.

Pièces et composants structurels dans le traitement chimique et les équipements tels que les pistons de moteur diesel, les bielles et les ressorts à lames.

3. Alliages de titane de type α (grades TA4, TA5, TA6, TA7)

Ces alliages sont monophasés à température ambiante et à température de fonctionnement, et ils ne peuvent pas être renforcés par traitement thermique (le recuit est la seule forme de traitement thermique). Ils misent principalement sur un renforcement de solution solide. Bien que leur résistance à la température ambiante soit inférieure à celle des alliages de titane de type β et α β, ils ont la résistance et la résistance au fluage les plus élevées à des températures élevées (500 à 600 ° C). Ils se caractérisent par une microstructure stable, une bonne résistance à l'oxydation, une soudabilité, une résistance à la corrosion et une usinabilité, mais une faible plasticité (bien que la plasticité à chaud soit toujours bonne) et une mauvaise performance d'estampage à température ambiante.

Le TA7 est le plus largement utilisé parmi ces alliages, offrant une résistance moyenne à élevée et une plasticité suffisante à l'état recuit, et une bonne soudabilité pour des applications inférieures à 500 ° C. Lorsque la teneur en impuretés interstitielles (e.g., oxygène, hydrogène, azote) est très faible, le TA7 présente également une excellente ténacité et des propriétés mécaniques complètes à des températures ultra-basses, ce qui en fait un excellent alliage à ultra-basse température.

TA4: a une résistance à la traction légèrement supérieure à celle du titane pur industriel et convient aux matériaux structurels à résistance moyenne. Principalement utilisé comme fil de soudage domestique.

TA5, TA6: Utilisé pour les composants fonctionnant dans des environnements corrosifs inférieurs à 400 ° C, tels que les peaux d'avion, les pièces de cadre, les boîtiers de compresseur, les lames et les composants de navire.

TA7: Convient pour une utilisation à long terme dans les composants structurels jusqu'à 500 ° C et diverses pièces forgées, avec une utilisation à court terme jusqu'à 900 ° C. Il convient également aux composants à très basse température (par exemple, des conteneurs pour des températures ultra-basses).

4. Alliages de titane de type β (grade TB2)

Ces alliages contiennent des éléments d'alliage primaires tels que le molybdène, le chrome et le vanadium, qui stabilisent la phase β. Ils peuvent facilement retenir la phase β à haute température à température ambiante en normalisant et en trempant, ce qui donne une microstructure en phase β stable. Par conséquent, ils sont appelés alliages de titane de type β.

Les alliages de titane de type β peuvent être renforcés par traitement thermique et présentent une résistance élevée, une bonne soudabilité et d'excellentes propriétés de traitement sous pression. Cependant, leurs propriétés sont moins stables et le processus de fusion est complexe, limitant leur application par rapport aux alliages de titane de type α et de type α β.

Les applications incluent des composants fonctionnant en dessous de 350 ° C, en particulier pour la fabrication de pièces estampées en tôle et de composants soudés, tels que des aubes de compresseur, des disques, des arbres et des pièces rotatives à forte charge dans les avions. L'alliage TB2 est généralement livré dans un état traité par solution et utilisé après traitement de solution et de vieillissement.

5. Alliages de titane de type α β (grades TC6, TC9, TC10)

Ces alliages sont constitués d'une microstructure biphasée de phases α et β à température ambiante, d'où le nom d'alliages de titane de type α β. Ils offrent d'excellentes propriétés mécaniques complètes et peuvent être renforcés par traitement thermique (mais pas TC1, TC2 et TC7). Ils ont également de bonnes propriétés de forgeage, d'estampage et de soudage, sont usinables et présentent une résistance à la température ambiante élevée et une bonne résistance à la chaleur entre 150 et 500 ° C. Certains (par exemple, TC1, TC2, TC3, TC4) ont également une bonne ténacité à basse température et une bonne résistance à la corrosion sous contrainte de l'eau de mer et à la corrosion sous contrainte du sel chaud. Cependant, leur microstructure est moins stable.

TC4 est l'alliage le plus largement utilisé, aComptage pour environ la moitié de la production actuelle d'alliage de titane. Il a d'excellentes propriétés mécaniques à des températures ambiantes, élevées et basses, ainsi qu'une résistance à la corrosion supérieure dans divers milieux. Il convient au soudage, au formage à chaud et à froid, et peut être renforcé par traitement thermique. Par conséquent, il est largement utilisé dans les industries aérospatiales, marines et chimiques.

TC1, TC2: Convient aux pièces estampées, aux composants soudés et aux divers composants forgés et pliés fonctionnant en dessous de 400 ° C. Ces alliages peuvent également être utilisés comme matériaux structurels à basse température.

TC3, TC4: Convient pour une utilisation à long terme dans les composants inférieurs à 400 ° C, les pièces de moule structurel, divers conteneurs, pompes, composants à basse température, coques de pression marines, chenilles de réservoir, etc. Ils ont une résistance plus élevée que TC1 et TC2.

TC6: Utilisé comme matériau structurel pour les moteurs d'avion pour les applications inférieures à 400 ° C.

TC9: Utilisé pour les pièces fonctionnant jusqu'à 560 ° C, principalement dans les disques de compresseur et les aubes des moteurs à réaction.

Baoji Yesheng Titanium Industry Co., Ltd. est une société de haute technologie qui intègre la production, le traitement et la vente d'alliages de titane et de titane, de nickel, de zirconium et d'autres éléments non ferreux. Il est situé dans la «vallée du titane» en Chine-Baoji. Les plaques, les barres, les fils, les tubes, les composants standard, les pièces forées, les équipements et les alliages de titane et de titane sont les principaux produits. Le nickel, le zirconium et les alliages sont également importants. Bienvenue votre consultation.