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Auteur(s)
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Dominique OSTER : Ingénieur de l’École Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL) - Chef de la section Analyse des Métaux du Laboratoire National d’Essais (LNE) - Président de la Commission AFNOR A 06 D Analyse chimique du titane et alliages de titane
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Charles PATOZ : Ingénieur de l’École Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL) - Ex-chef du service Chimie du Laboratoire Central d’AÉROSPATIALE - Ancien Président de la Commission AFNOR A 06 D Analyse Chimique du Titane et Alliages de Titane
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Lire l’articleINTRODUCTION
Cet article traite des problèmes d’analyse chimique des titanes non alliés et des alliages de titane. Par analyse chimique il faut entendre la détermination de la composition quantitative élémentaire à l’exclusion de l’analyse de phases métallurgiques.
La description des méthodes de détermination des teneurs en certains éléments (hydrogène, oxygène, azote) couramment désignées sous le vocable d’« analyse des gaz » (bien que ces éléments puissent être présents dans le métal sous formes de combinaisons solides) est exclue ici car elle fait l’objet d’un autre article.
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1. Généralités
1.1 Spécification des teneurs et désignation des nuances
1.1.1 Rappel de généralités métallurgiques
Nous n’aborderons dans ce présent fascicule que quelques points ayant une incidence sur l’analyse chimique (éléments à déterminer, caractéristiques des méthodes à utiliser…) et invitons le lecteur pour une connaissance plus complète (modes d’élaboration, traitements thermiques, caractéristiques mécaniques, etc.) à se reporter aux références [8], [9] [10] en .
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Impuretés
Les impuretés introduites lors de l’élaboration sont essentiellement : C, O, Fe, Cl, Mg, H, N ; certains éléments tels que : W, V, Cr, Fe pouvant, par ailleurs, être introduits par des électrodes de fusion ou des outils d’usinage.
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Structures
Les diverses phases des alliages de titane sont :
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alpha : hexagonale compact ;
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bêta : cubique ;
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gamma ou hydrures de titane de composition allant approximativement de TiH quadratique, à TiH2 stœchiométrique cubique centré.
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Il s’ensuit des alliages alpha, bêta, alpha-bêta, les procédés d’élaboration visant à réaliser :
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une macrostructure fine et régulière ;
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une microstructure servant de base aux traitements thermiques ou thermomécaniques.
Les éléments d’addition et les impuretés peuvent favoriser ces divers types de structure cristalline (la composition et le mode d’élaboration des diverses nuances d’alliages sont ainsi déterminés dans l’optique de la structure finale souhaitée, en relation avec la température d’utilisation) :
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éléments alphagènes (élargissant le domaine de stabilité alpha) : O2, N2, B,...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - ELWELL (W.T.), WOOD (D.F.) - Analysis of the New Metals. - Pergamon Press, 1966.
-
(2) - ELWELL (W.T.), WOOD (D.F.) - The Analysis of Titanium, Zirconium and their Alloys. - (Imperial Chemical Industries Limited), John Wiley, 1961.
-
(3) - GINSBERG (H.) - Leichtmetall Analyse. - Walter de Gruyter, 1965.
-
(4) - Analytical Chemistry of Titanium. - Brochure de la Société CONTIMET. Titanium Engineering Bulletin, n 3, 1966.
-
(5) - BORGNON (J.), HERBAY (E.) - Applications d’un couplage GDL-SAA. - Commission « Décharge luminescente » du GAMS, nov. 1988.
-
(6) - BORGNON (J.), HERBAY (E.), PATOZ (C.) - Utilisation de l’ATOMSOURCE en contrôle qualité. - Communication CP 1. Congrès SPECTROGAMS, mai 1990.
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ANNEXES
LNE (Laboratoire National d’Essais) dans le cadre de programmes supervisés par le BNM (Bureau national de métrologie). http://www.lne.fr
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