Explorer les fixations en titane : avantages et utilisations industrielles
Comprendre les attaches en titane
Les fixations en titane sont fabriquées à partir d'un alliage de titane, qui présente des propriétés mécaniques exceptionnelles à des températures inférieures à zéro et élevées. De plus, les fixations en titane réduisent le poids de l'ensemble, offrant la même résistance que les fixations en acier.
C'est pourquoi ils sont essentiels dans les applications où de légères différences de poids ont un impact énorme, comme les industries aérospatiales ou aéronautiques.
Les fixations en titane sont disponibles en différentes qualités, et chaque qualité a ses propriétés uniques. Les écrous en alliage de titane présentent une résistance à la corrosion extraordinaire dans un certain nombre de flux de processus et restent non magnétiques même si vous les travaillez dur.
Les fixations en titane ont des caractéristiques d'usinabilité similaires aux fixations en acier inoxydable. Mais ils ont besoin de plus de puissance, d'une plus grande intégrité et d'une vitesse inférieure en raison de leur taux d'écrouissage élevé.
Vous verriez des vis en titane dans les arbres de bateau, les arbres de pompe, les échangeurs de chaleur, les récipients sous pression, la marine, le pétrole et de nombreuses autres applications.
Les alliages de titane présentent d'excellentes caractéristiques lorsqu'il s'agit de protéger l'application contre la corrosion. C'est pourquoi des secteurs comme le nucléaire, la marine, le pétrole, le textile, les produits chimiques, les unités de transformation des aliments, les pâtes et papiers et de nombreuses autres industries utilisent des fixations en titane.
Les fixations en titane contiennent davantage de chrome pour protéger l'application de la corrosion et possèdent en même temps deux fois plus de limite d'élasticité que les fixations en acier inoxydable à la même température ambiante. 
Les spécifications des attaches en titane
Voici quelques-unes des caractéristiques uniques des fixations en titane :
- Excellent rapport poids/résistance
- Pratiquement inerte au chlore, au chlorure et à l'eau de mer.
- Robuste, résistant à la corrosion et léger
Résistant à l'eau salée
Les boulons et vis en titane ont une capacité remarquable à faire repousser rapidement la couche protectrice passive tout en étant entourés d'oxygène. En conséquence, ils sont incomparables lorsqu'il s'agit d'utiliser de l'eau salée. Voici quelques caractéristiques pour lesquelles vous devriez utiliser des fixations en titane en eau salée :
Chlorure, chlore et autres médias
Comme l'eau salée, le film d'oxyde robuste et protecteur du titane qui se régénère dans l'oxygène le rend très résistant aux environnements oxydants. Également résistant aux solutions de chlorures, y compris les hypochlorites, les chlorates, les perchlorates, le chlorite de sodium et le dioxyde de chlore.
Spécifications chimiques
Voici la spécification chimique des fixations en titane :
| Titane grade 2 | Ti | Fe | O | C | N | H |
| Max | bal | .30% | .25% | .08% | .03% | .015% |
| Min | – | – | – | – | – | – |
| Titane grade 5 | Ti | Al | V | Fe | O | C | N | H |
| Max | bal | 6.75% | 4.5% | .30% | .20% | .08% | .05% | .015% |
| Min | – | 5.5 | 3.5 | – | – | – |
| Titane grade 2 | Ti | Fe | Pd | O | C | N | H |
| Max | bal | .30% | .25% | .25% | .08% | .03% | .015% |
| Min | – | – | .12% | – | – | – |
Types d'attaches en titane
- Boulons
- Des noisettes
- Rondelles
- Des vis
- Attaches d'ancrage
- Tiges filetées
Surfaces communes des attaches en titane
Lorsque vous formez un revêtement sur la surface d'une pièce, cela s'appelle un traitement de surface. Le but de l'utilisation de matériaux et de diverses méthodes de traitement de surface est de rendre les fixations en titane plus durables.
Voici les méthodes et les produits chimiques que vous verrez dans les fixations en titane :
Galvanoplastie
Dans ce processus, le composant galvanisé est mélangé dans une solution aqueuse. La solution contient le composé et vous devez faire passer de l'électricité à travers cette solution pour déposer la solution de galvanoplastie sur l'objet métallique.
Dans la plupart des cas, ce processus implique du cuivre, de la galvanisation, de l'alliage cuivre-nickel, du chrome, etc. Parfois, vous verriez de la phosphatation, du noir bouilli et des types de produits chimiques similaires.
Galvanisation
Dans cette méthode, vous devez immerger l'élément en titane dans un bain de placage de zinc fondu, en maintenant la température de 810 degrés Celsius.
Sablage
Dans ce procédé, le corindon blanc est généralement utilisé pour le revêtement métallique des attaches en titane. La pression reste à 0,45 MPa.
Décapage
Le décapage à l'acide est une méthode rapide pour éliminer la couche de réaction de surface. En conséquence, la surface ne produira pas de pollution par un autre élément. Vous pouvez utiliser à la fois une solution de décapage acide HF-HNO3 et HF-HCL sur du titane.
Propriétés mécaniques des attaches en titane
Propriétés mécaniques
Données de traction pour le titane de grade 2
| Température | Limite d'élasticité à | Traction ultime à un décalage de .2% | Élongation |
| Température ambiante | 70 ksi | 50 ksi | 28 % |
| 212 °F | 56 ksi | 37 ksi | 31 % |
| 392 °F | 41 ksi | 28 ksi | 37 % |
| 572 °F | 33 ksi | 18 ksi | 43 % |
| 752 °F | 27 ksi | 13 ksi | 38 % |
| 842 °F | 26 ksi | 11 ksi | 34 % |
Données de traction pour le titane grade 5 
| Température | Limite d'élasticité à | Traction ultime à un décalage de .2% | Élongation |
| Température ambiante | 138 ksi | 128 ksi | 14 % |
| 300 °F | 121 ksi | 105 ksi | 16 % |
| 500 °F | 110 ksi | 93 ksi | 17 % |
| 700 °F | 100 ksi | 82 ksi | 18 % |
Données de traction pour le titane grade 7
| Température | Limite d'élasticité à | Traction ultime à un décalage de .2% | Élongation |
| Température ambiante | 50 ksi | 40 ksi | 20 % |
| 200 °F | 57 ksi | 40 ksi | 28 % |
| 400 °F | 41 ksi | 24 ksi | 41 % |
| 600 °F | 32 ksi | 15 ksi | 38 % |
"Grade" dans les attaches en titane
Le titane est un nouvel ajout dans l'industrie des fixations et gagne en popularité de jour en jour. Si vous devez utiliser des attaches en titane, au début, il semble assez facile d'en choisir une. Cependant, ce n'est pas le cas car il existe plusieurs options avec des spécifications chimiques différentes.
Regardons les différences en bref:
Titane grade 2
Le grade 2 est le type le plus courant et est largement utilisé dans l'industrie des fixations. Le titane de grade 2 contient du titane 99% et est réputé pour son titane commercialement pur.
Le titane de grade 2 a une capacité de résistance à la corrosion exceptionnelle. En conséquence, ils sont largement utilisés. Vous avez besoin de propriétés de résistance à la corrosion telles que l'eau salée/l'eau de mer. De plus, ils sont également résistants à d'autres produits chimiques tels que les solutions acides, le chlorure.
Ils sont très légers et vous pouvez les utiliser dans des applications où la réduction du poids est cruciale.
Titane grade 5
Ce type de titane a une résistance supplémentaire. Il contient du titane 90% et d'autres produits chimiques tels que le vanadium, l'aluminium, etc. En conséquence, ils sont deux fois plus résistants que les fixations en acier avec la même capacité de résistance à la corrosion du grade deux.
Titane grade 7
Vous ne verrez pas le titane de grade 7 aussi souvent dans l'industrie des fixations que les deux autres grades mentionnés précédemment. Le grade 7 a une résistance accrue à la corrosion. Cette nuance contient du palladium .15%, ce qui augmente la capacité de résistance à la corrosion.
Par conséquent, vous devez utiliser des fixations en titane de grade 7 où le risque de corrosion chimique est exceptionnellement élevé.
Titane grade 23
Le titane de grade 23 a des caractéristiques mécaniques améliorées et peut fonctionner même à des températures cryogéniques de -150 ° C (-238 ° F) à zéro absolu (-273 ° C ou -460 ° F). Ce titane est moins susceptible de se fissurer ou de souffrir de fatigue. Ce grade est idéal pour les conditions météorologiques extrêmes telles que l'industrie aérospatiale.
Ainsi, la prochaine fois avant d'acheter des fixations en titane, vous devez connaître la qualité de titane dont vous aurez besoin pour votre application.
Avantages de l'utilisation des attaches en titane
Voici quelques-uns des avantages de l'utilisation de fixations en titane.
Rapport force/poids
Il a une densité de 4,51 grammes par mètre cube, inférieure à celle du cuivre, du nickel et de l'acier. Mais la résistance du titane est supérieure à celle de tous ces métaux. En conséquence, les fixations construites avec du titane sont solides et légères.
Peut fonctionner sous n'importe quelle température
Lorsqu'il s'agit de lutter contre la température, aucun autre métal ne peut résister au titane. Les fixations en titane peuvent fonctionner à la température la plus basse (zéro absolu). Et si vous avez une application qui fonctionne à 600 degrés C, le titane peut également le gérer. 
Aimant et prévention de la toxicité
Le titane est un matériau non magnétique, et vous pouvez être assuré que même un champ magnétique élevé ne peut pas magnétiser le titane. De plus, ils ne sont pas nocifs pour le corps humain.
Résistant à l'amortissement
Il a moins de temps d'amortissement que les autres fixations métalliques et vous pouvez les utiliser dans des applications vibrantes.
Résistance exceptionnelle à la corrosion
Ils sont très résistants à la corrosion et vous pouvez les utiliser dans les environnements où les chances sont plus élevées.
Industries dépendantes des fixations en titane
Les fixations en titane deviennent de plus en plus populaires ces jours-ci, et plusieurs industries ont cruellement besoin de fixations en titane. Voici quelques-uns des secteurs qui ont besoin de fixations en titane pour leurs applications :
Industrie Nucléaire
Dans le titane des réacteurs nucléaires, les alliages de titane sont intermédiaires. En conséquence, ils ont besoin d'un certain nombre de fixations en titane.
Industrie médicale
En tant que métal biophile, le titane, l'industrie médicale dépend largement des fixations en titane. Ils sont utilisés dans divers dispositifs médicaux utilisés dans le corps.
Équipement électronique
Les entreprises de téléphonie mobile et d'informatique utilisaient autrefois des attaches en acier. Mais les téléphones portables et les ordinateurs traitent de l'électricité, et l'électricité crée un champ magnétique. Les fixations en acier sont vulnérables aux champs magnétiques et perturbent le signal du réseau.
D'autre part, le titane est à l'abri d'un aimant. Par conséquent, ils durent longtemps et fournissent des signaux de réseau sans entrave.
Industrie aérospaciale
L'industrie aérospatiale dépend en grande partie des fixations en titane. Les attaches en titane sont plus solides que l'acier et également légères. Le rapport résistance/poids a un impact important dans l'industrie aérospatiale.
De plus, les alliages de titane ne sont pas attirés par les aimants et possèdent d'excellentes propriétés élastiques. En tant qu'ensemble, le titane et l'alliage de titane sont les meilleurs que vous puissiez obtenir pour les applications aérospatiales et industrielles.
Attaches en titane plus résistantes que les attaches en acier
Le titane devient considérablement plus fort lorsqu'il est allié au vanadium, à l'aluminium et à certains autres matériaux. Plus solide que de nombreuses plaques d'acier. Si vous considérez la force pure, les alliages de titane vaincra facilement n'importe quel acier inoxydable de qualité moyenne à faible.
Cependant, le titane est moins résistant que l'acier de la plus haute qualité. Mais si vous considérez d'autres propriétés que les fixations en titane, elles présentent de nombreux avantages que vous ne pouvez pas obtenir avec l'acier.
La valeur des attaches en titane
Les fixations en titane peuvent être plus chères que les fixations en acier ou autres métaux, mais elles peuvent vous offrir ces avantages qu'aucun autre métal ne peut offrir. Donc, oui, si vous pensez à la longévité et aux meilleures performances, les fixations en titane en valent vraiment la peine.
Conclusion
Les fixations en titane sont relativement nouvelles dans l'industrie, mais elles présentent des caractéristiques uniques que de nombreux autres métaux n'ont pas. Mais cela aiderait si vous faisiez attention à la qualité des attaches en titane dont vous avez besoin. Vous devez également choisir avec soin votre fabricant de fixations en titane. Parce que la qualité du produit dépend toujours de l'expérience et de la compétence du fabricant.
