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Qu'est-ce que le titane grade 2 ?
Le titane grade 2 est du titane non allié. Cela ressemble particulièrement à Titane Grade 1. Les gens l’appellent la « main-d’œuvre » du titane pur industriel. Comparé au grade 1, il présente une résistance supérieure et des performances de formage à froid exceptionnelles. C'est le premier choix dans de nombreux domaines d'application, tels que l'industrie aérospatiale, la production d'électricité, l'usinage chimique, etc.
La différence entre le titane grade 1 et grade 2
Les grades 1 et 2 sont des qualités de titane pratiquement identiques, mais le grade 1 a généralement une teneur en oxygène un peu plus élevée et présente donc des propriétés légèrement différentes. Le titane de grade 1 a une teneur en oxygène plus faible, offrant une ductilité et une formabilité légèrement supérieures, tandis que le titane de grade 2 a une résistance légèrement supérieure en raison de sa teneur en oxygène légèrement plus élevée. Le grade 1 présente une meilleure ductilité et soudabilité ainsi qu'un avantage en matière de traitement chimique ; tandis que le grade 2 a une meilleure résistance et est préféré dans les applications aérospatiales, médicales et automobiles. En résumé, le choix entre les deux qualités dépend de la formabilité exacte de l'application, de la résistance à la traction et d'autres performances mécaniques.
Quels sont les inconvénients du titane grade 2 ?
Bien que le titane grade 2 puisse également être considéré à bien des égards comme un meilleur choix, ses inconvénients existent toujours. L'inconvénient est qu'il est considérablement plus faible que les alliages de titane comme le grade 5, ce qui signifie une utilisation limitée dans les cas nécessitant un rapport résistance/poids élevé. Deuxièmement, il peut être plus cher que d’autres matériaux tels que l’acier inoxydable ou l’aluminium, ce qui peut affecter le budget de construction. En outre, le titane grade 2 peut être difficile à usiner en raison de sa conductivité thermique et de son potentiel d'écrouissage, ce qui entraîne une usure importante des outils et des coûts d'usinage importants. Encore une fois, bien qu'il soit soudable, il nécessite des processus de soudage rigoureux afin d'éviter la fragilisation ou la contamination qui peuvent éventuellement conduire à une altération de ses propriétés mécaniques et de sa résistance à la corrosion. De plus, sa maniabilité à froid est plutôt limitée, ce qui rend le formage à froid ainsi que le façonnage des travaux difficiles et risque de perdre la résistance du matériau en produisant une fissure. Malgré la nature homogène de ces assemblages, le titane grade 2 comporte toujours son lot de limitations ; Pourtant, il reste très efficace en ce qui concerne la résistance à la corrosion, la biocompatibilité et l’utilisation légère dans une myriade d’applications.
Composition chimique du titane grade 2
| Élément chimique | Contenu (%) |
| Titane, Ti | ≥ 98,9 |
| Fer, Fe | 0- 0.30 |
| Oxygène, O | 0-0.25 |
| Carbone, C | 0-0.08 |
| Azote, N | 0-0.03 |
| Hydrogène, H | 0- 0.015 |
L'influence d'une teneur moindre en d'autres éléments sur le titane de grade 2
(Des quantités moindres d'autres éléments ne font qu'une légère différence avec le titane de grade 2), car le titane de grade 2 est un alliage de titane pur commercial dont le composant principal est le titane avec des quantités mineures d'autres éléments tels que l'oxygène, l'azote, l'hydrogène, le carbone et le fer. . Le Ti-6Al-4V est composé de ces éléments en très très faible concentration et le Ti-6Al-4V n'a donc aucun effet notable sur les propriétés globales du titane de grade 2. Dans le même temps, le métal n’est pas pur et contient des éléments étrangers qui peuvent nuire aux propriétés mécaniques du matériau, notamment la résistance, la ductilité et la résistance à la corrosion. Par conséquent, le contrôle qualité des impuretés et des éléments d’alliage est fondamental afin de fournir une haute pureté et les propriétés spécifiquement souhaitées du Titane Grade 2. Il convient de noter que le titane de grade 2 est normalement sélectionné pour sa résistance exceptionnelle à la corrosion ainsi que pour sa biocompatibilité et sa faible densité, car il est applicable dans divers domaines industriels tels que l'aérospatiale, la pharmacie et le traitement chimique.
Propriétés mécaniques du titane grade 2
| Propriétés | Métrique | Impérial |
| Résistance à la traction | 485 MPa | 70300 psi |
| Limite d'élasticité | 345 MPa | 50000 psi |
| Coefficient de Poisson | 0.34-0.40 | 0.34-0.40 |
| Module d'élasticité | 105 – 120 GPa | 15200 – 17400 ksi |
| Allongement à la rupture | 28% | 28% |
| Dureté (HV) | 160-200 | 160-200 |
Propriétés physiques du titane grade 2
| Densité | Bêta Transus | Point de fusion | Conductivité thermique | Résistance élastique |
| 4.51g/cm³ | 915 °C | 1660 °C | 21,79 W·m-1 °C-1 | 0,53 µΩ/m |
Propriétés thermiques du titane grade 2
| Propriétés thermiques | Métrique | Anglais |
| Température de fusion | 325 J/g | 140 BTU/lb |
CTE, linéaire | 8,60 µm/m-°C @Température 0,000 – 100 °C | 4,78 µpo/po-°F @Température 32,0 – 212 °F |
| 9,20 µm/m-°C @Température 0,000 – 315 °C | 5,11 µin/in-°F @Température 32,0 – 599 °F | |
| 9,70 µm/m-°C @Température 0,000 – 540 °C | 5,39 µin/in-°F @Température 32,0 – 1000 °F | |
La capacité thermique spécifique | 0,523 J/g-°C @Température 20,0 °C | 0,125 BTU/lb-°F @Température 68,0 °F |
| 0,560 J/g-°C @Température 200 °C | 0,134 BTU/lb-°F @Température 392 °F | |
| 0,620 J/g-°C @Température 400 °C | 0,148 BTU/lb-°F @Température 752 °F | |
| 0,670 J/g-°C @Température 540 °C | 0,160 BTU/lb-°F @Température 1000 °F | |
| 0,690 J/g-°C @Température 600 °C | 0,165 BTU/lb-°F @Température 1110 °F | |
| Conductivité thermique | 16,4 W/mK | 114 BTU-po/h-pi²-°F |
| Point de fusion | <= 1665 °C | <= 3029 °F |
| Liquide | 1665 °C | 3029 °F |
| Bêta Transus | 913 °C | 1680 °F |
Méthodes adaptées au traitement du titane de grade 2
Le traitement du Titane Grade 2 utilise un ensemble de techniques en fonction de ses caractéristiques. L'usinage (tournage et fraisage) est répandu mais nécessite du temps car le matériau a une faible conductivité thermique. Seules les techniques de soudage telles que GTAW ou EBW entraînent des risques de contamination et d'oxydation du matériau, des précautions doivent donc être prises. Des procédés de formage pouvant être froids et chauds peuvent être utilisés, un recuit supplémentaire pouvant être nécessaire pour obtenir la ductilité. Des processus de traitement thermique (recuit et soulagement des contraintes) sont utilisés pour développer les propriétés mécaniques souhaitées. Les modifications de surface, telles que le polissage et l'anodisation, améliorent la résistance à la corrosion et l'apparence. En revanche, les techniques de fabrication de machines telles que SLM et EBM sont très flexibles avec des structures aux géométries complexes. Ces méthodes sont généralement utilisées pour la fabrication de pièces pour appareils aérospatiaux, médicaux et chimiques.
Applications du titane grade 2
L'utilisation intensive du titane grade 2 est démontrée par ses caractéristiques remarquables dans diverses industries. Il a été utilisé par les industries aérospatiales dans les structures de cellule et les pièces de moteurs, le secteur de la santé en raison de sa biocompatibilité et de ses processus chimiques pour les équipements résistants à la corrosion. En outre, il est également utilisé dans les situations marines, les bâtiments de construction et les équipements de sport car il est durable et résistant à l'oxydation électrochimique. En général, l'alliage de titane Grade 2 s'impose comme un matériau irremplaçable dans les industries telles que l'aérospatiale qui ont besoin de matériaux légers, résistants à la corrosion et performants.
