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Auteur(s)
-
Yves COMBRES : Ingénieur civil des Mines - Docteur en science et génie des matériaux - Ingénieur de recherche à CEZUS
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Lire l’articleINTRODUCTION
Ce n’est qu’en 1790 que l’élément titane (Ti dans la classification périodique des éléments) a été découvert par le moine anglais Gregor. Cependant, sa métallurgie extractive étant très difficile, il a fallu attendre les années 1940 pour que des solutions exploitables industriellement soient établies. La généralisation du procédé d’extraction du Ti pur par la méthode Kroll a permis un démarrage de l’industrie du titane vers 1950.
On peut schématiquement séparer les propriétés du titane et de ses alliages en deux classes :
-
celle conditionnée par la nature de sa surface : la résistance à la corrosion est en effet excellente et, associée à une bonne souplesse de mise en œuvre, elle permet une utilisation croissante dans l’industrie chimique notamment ;
-
celle des propriétés mécaniques qui sont élevées et d’un niveau comparable aux aciers ; comme la densité est en revanche plus faible, les alliages de titane sont des matériaux de choix dans l’aéronautique en particulier.
Ce sont ces deux classes qui vont induire les applications présentées au paragraphe 5.
on se reportera utilement à l’article « Métallurgie et recyclage du titane et de ses alliages » [1].
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VERSIONS
- Version archivée 1 de juil. 1976 par Bernard DE GÉLAS, Marcel ARMAND, Léon SÉRAPHIN, Roland TRICOT
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Mise en œuvre des alliages de titaneArticle inclus dans l'offre
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3. Propriétés mécaniques
Comme nous l’avons vu dans le paragraphe 1, la multiplicité des combinaisons chimiques ainsi que les différentes morphologies de microstructures permettent d’obtenir une variété extrêmement importante de propriétés mécaniques. Plutôt qu’une succession de tableaux longue et fastidieuse, nous donnons ci-après quelques principes généraux qui pourront guider l’utilisateur dans la sélection des matériaux.
3.1 Influence des éléments d’addition
Il faut distinguer entre les éléments intersticiels et les éléments de substitution.
Pour les éléments en insertion :
-
H, β-gène, n’a pas d’influence sur les propriétés mécaniques, il intervient de façon détournée par la précipitation sous forme d’hydrures, et la baisse de ductilité qui en découle ; quelques fractions volumiques de phase β piègent H et empêchent toute précipitation d’hydrure (par exemple : solubilité égale à 19 ppm masse dans le T40 et 800 à 1 000 ppm masse dans le TA6V) ;
-
O, α-gène, durcit la phase α ; de façon corollaire, la ductilité du matériau décroît ;
-
N, α-gène, a un rôle similaire à celui de l’oxygène (augmentation de la résistance mécanique et baisse de ductilité) ;
-
C, α-gène, a une influence identique à celle de l’oxygène et de l’azote ; la ductilité baisse dès que l’on atteint les 1 000 ppm masse.
Pour les éléments en substitution :
-
Al, α-gène, durcit la phase α ; on constate une amélioration de la résistance et une baisse de ductilité ; la tenue au fluage est améliorée ; on limite Al à 7 % pour éviter des...
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ANNEXES
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HAUT DE PAGE
Dans les Techniques de l’Ingénieur
COMBRES (Y.) - Métallurgie et recyclage du titane et de ses alliages. - M 2 355. Traité Matériaux métalliques, volume M8, 1997.
COMBRES (Y.) - CHAMPIN (B.) - Traitements thermiques des alliages de titane. M 1 335. - Traité Matériaux métalliques, volume M4, 1995.
COMBRES (Y.) - Mise en forme du titane et de ses alliages. - M 685. Traité Matériaux métalliques, volume M3II, 1999.
HAUT DE PAGE
Ouvrages
DONACHE (M.J. Jr Ed.) - ASM international - Titanium : A technical Guide, - 1988.
* - Proceedings 4th World conference on Titanium. 4 volumes. 1980. Kimura & Izumi Eds, AIME.
* - Proceedings 5th World conference on Titanium. 4 volumes. 1985. Lüetjering et al. Eds, DGM.
* - Proceedings 6th World conference on Titanium. 4 volumes. 1989. Lacombe et al. Eds, Éditions de CNRS.
* - Proceedings 7th World conference on Titanium. 4 volumes. 1994. Froes & Caplan Eds, TMS.
* - Proceedings 8th World conference on Titanium. 3 volumes. 1996. Blenkinsop et al. Eds, The Institute of metals.
* - Proceedings International Conference on Titanium Products and Applications. 2 volumes....
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