les alliages et le titane, ou le titane et ses alliages

On 18 juillet 2012 by Smide

Il y a eu beaucoup d’hésitation dans le choix du titre de ce nouveau billet. Effectivement, nous nous demandions, si nous devions parler des alliages et du titane, ou du titane et ses alliages. Ce choix n’est pas neutre car, l’un induit de développer une écriture privilégiant les alliages légers, et le second, vous l’aurez compris, privilégiant la mise en avant du titane. En fait, nous avons tranché, en vous proposant un nouveau billet fédérateur, en effet dans ce billet intitulé “les alliages et le titane, ou le titane et ses alliages”, les deux thématiques sont intimement liés.

Pour commencer, il est important de vous indiquer les propriétés du titane, sachant que dans un précédent article, vous pourrez trouver des tableaux très complets sur les propriétés du titane en cliquant sur le lien suivant : « usinage titane tout simplement » , mais dès à présent, voici un résumé des propriétés :

– le titane est un métal gris acier,
– la masse volumique du titane est de  4,5 kg/dm3,
– le point de fusion du titane est 1670 °C,
– le titane est inoxydable, les agents chimiques et les agents atmosphériques n’ont pas d’effet sur lui,
– les caractéristiques du titane pur sont très intéressantes et sont équivalentes à celles des aciers mi-doux (ex. de symbolisation T60 –> titane à 60 hb de (Rr)t)
– le titane est un mauvais conducteur électrique et également, un mauvais conducteur thermique,
– à 500°C le titane s’oxyde, à 700°C le titane se fragilise à cause de l’hydrogène et de l’azote qui apparaissent à cette température,
– le titane à 1200°C s’enflamme.

Les alliages de titane sont classés dans la famille des aciers et matériaux réfractaires. Le classement ci-dessous, vous permettra de prendre connaissance d’une liste répertoriant  quelques matériaux réfractaires, nous les avons classé par °C d’utilisation en température, de la plus basse à la plus haute (les alliages de titane en gras dans cette liste) :

Type                                            Utilisation en température

les alliages de magnésium 150 à 200 °c
les alliages d’aluminium 250 à 300 °c
les alliages de titane 400 à 450 °c
les aciers faiblement alliés 500 °c
les aciers inoxydables 600 °c
les aciers réfractaires sans durcissement structural 700 °c
les aciers réfractaires avec durcissement structural 800 °c
les alliages réfractaires à base de nickel 880 à 900 °c
les alliages réfractaires à base de cobalt 950 à 1000 °c
les céramiques 1 300 °C


Les alliages titane possèdent de nombreux avantages, comme :

– un rapport supérieur aux alliages ultra-légers – ex. (Re)t sur la masse volumique : G-A6Z3 ≈ 6, A-U4G1 ≈ 11, 30NCD16 ≈ 18 , T-A6V ≈ 22,
– une plus grande ténacité en élasticité que les alliages ultra-légers, la preuve : alliages ultra-légers ≈ 4500 vs alliages de titane ≈ 11000,
– une résistance en température d’environ 450 °C vs la résistance des alliages ultra-légers de 100 à 150°C.,
– une excellente résistance à la corrosion, comparable aux aciers inoxydables, améliorable par oxydation anodique,
– de bonnes possibilités de transformation à chaud (450°C).

Et comme rien n’est parfait, les alliages titane ont quelques inconvénients, comme :

– une mise en œuvre délicate,
– un usinage et une rectification délicats,
– une possibilité limitée de soudage sous Argon, voir par bombardement électronique,
– un formage à froid difficile, une seule solution, l’utilisation de presses très puissantes,
– un coefficient de frottement élevé du titane (écaillage et grippage) dénonçant une mauvaise qualité de frottement.

Les alliages de titane ayant une symbolisation proches des alliages légers (ex. Exemple TA6V 6E2), ils sont souvent mis dans la famille des alliages légers, cependant il se différencient des alliages légers par une plus grande ténacité en élasticité  : alliages légers ≈ 8000 vs ≈ 11000 pour les alliages de titane, et une plus grande résistance à la chaleur 450 °C. pour les alliages de titane contre 200 à 250 °C. pour les alliages légers.

Pour compléter votre information sur les alliages de titane, vous pouvez aller sur ce billet : “les alliages légers sont des super alliages”, la photo (ci-dessous) de la forme cristalline du titane s’y trouve.

Ce fichier est placé sous licence Creative Commons Attribution ShareAlike 3.0 Allemagne

Ce fichier est placé sous licence Creative Commons Attribution ShareAlike 3.0 Allemagne

Pour faire appel au savoir faire de Smide en usinage de précision, c’est ici : contact Smide

2 Réponses to “les alliages et le titane, ou le titane et ses alliages”

  • Je souhaiterai connaître qui parmi vos lecteurs peux usiner du TA6 V sur des pièces de 1 à 2mm avec depuis des fichiers Slt avec une
    Précision à 5 microns
    Merci.

  • Bonjour Georges, nous avons transmis votre demande à la personne chez Smide, s’occupant de ce savoir faire. Vous aurez certainement une réponse prochainement.

    Merci pour votre demande 🙂

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *