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Article

1 - RÔLE DES TRAITEMENTS THERMIQUES

  • 1.1 - Objectifs des traitements thermiques
  • 1.2 - Situation des traitements thermiques dans la gamme de fabrication

2 - MÉTALLURGIE DU TITANE

3 - BASES DES TRAITEMENTS THERMIQUES

4 - TRAITEMENTS DE DURCISSEMENT

5 - TRAITEMENTS D’ADOUCISSEMENT

6 - AUGMENTATION SÉLECTIVE DES PROPRIÉTÉS

7 - PRÉCAUTIONS À PRENDRE LORS DES TRAITEMENTS THERMIQUES

8 - CONCLUSION

| Réf : M1335 v2

Conclusion
Traitements thermiques des alliages de titane

Auteur(s) : Yves COMBRES, Bernard CHAMPIN

Date de publication : 10 avr. 1995

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RÉSUMÉ

Les principes de base de la métallurgie des alliages de titane sont présentés, avec les différentes classes d'alliages et les évolutions statiques des diverses phases en présence. Positionnant les traitements thermiques dans la mise en oeuvre des produits, cet article couvre les aspects fondamentaux qui gèrent les traitements d'adoucissement et de durcissement. Les moyens de favoriser plus spécifiquement une propriété particulière sont mis en évidence et les pratiques industrielles sont présentées.

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ABSTRACT

Heat treatment of titanium alloys

The basic principles of the metallurgy of titanium alloys are presented with the different classes of alloys and the static evolutions of the various phases. This article presents heat treatments in the implementation of products and covers the fundamental aspects which rule softening and hardening treatments. The means in which to, more specifically, favor a particular property is highlighted and industrial practices presented.

Auteur(s)

  • Yves COMBRES : Ingénieur Civil des Mines, Docteur en Science et Génie des Matériaux - Ingénieur de Recherches à CEZUS

  • Bernard CHAMPIN : Ingénieur Civil des Mines, Docteur ès Sciences - Directeur Recherches et Développement à CEZUS

INTRODUCTION

L’élément titane, Ti dans la classification périodique des éléments, a été découvert en 1790. Cependant, la difficulté de sa métallurgie extractive n’a permis un démarrage industriel que dans les années 50. Le titane et ses alliages présentent des caractéristiques attrayantes (densité faible, bonne tenue à la corrosion, caractéristiques mécaniques élevées, transformation par les procédés conventionnels, amagnétisme...).

Le titane et ses alliages sont principalement utilisés dans les industries chimiques et aéronautiques. Ils ont aussi d’importantes applications dans le secteur médical à cause de la biocompatibilité et des modules d’Young pouvant être assez bas (70 GPa) et assez proches de celui des tissus osseux. Dans les étapes de mise en œuvre du titane et de ses alliages les traitements thermiques tiennent une place tout à fait prépondérante.

Nota :

Le lecteur se reportera utilement aux articles du traité Matériaux métalliques :

  • Propriétés du titane et de ses alliages [36] ;

  • Mise en forme des alliages de titane [37].

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KEYWORDS

metallurgy   |   aeronautics   |   medicals   |   automotive   |   chemicals   |   micrography   |   mechanical tests   |   heat treatment

VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-m1335


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8. Conclusion

Au terme de ce tour d’horizon sur les traitements thermiques des alliages de titane, il est bon d’en rappeler les grands principes.

— La transformation allotropique cc ® hc est exclusivement de type martensitique (au moins pour la germination) et on obtient une structure aciculaire.

— Pour obtenir la structure équiaxe (légèrement plus ductile), il faut mettre en œuvre des traitements thermomécaniques non développés ici [31].

— Le traitement thermique aura plus ou moins d’effet sur les structures, ainsi que sur les diverses caractéristiques mécaniques que l’on peut demander à l’alliage, selon que la structure de départ sera entièrement équiaxe ou totalement (ou partiellement) aiguillée.

— Le durcissement dû à la trempe étant faible, sinon nul, il faut faire appel à d’autres mécanismes ; le plus utilisé est la précipitation de phase α à partir de la phase β trempée (phase α’) ou hypertrempée (phase βm).

— Selon le compromis de propriétés recherché, on sera amené à faire varier la proportion de phase β de l’alliage avant trempe, soit par modification de composition, soit par ajustement de la température de maintien avant trempe.

— Enfin, du fait de leur réactivité vis-à-vis de l’environnement, les alliages de titane devront faire l’objet de précautions simples, mais impératives, lors des traitements thermiques.

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