Guide des prix du titane grade 2 : gammes de plaques, de barres, de tubes et de fils

Qu'est-ce que le titane grade 2 ?

Le titane grade 2, également écrit GR2 avec le numéro UNS R50400 et le numéro de matériau allemand 3.7035, est la qualité de titane pur commercialement la plus largement commercialisée dans le monde. Il ne contient aucun ajout délibéré d'alliage et est spécifié avec un maximum de 0,25 % d'oxygène, 0,30 % de fer, 0,03 % d'azote, 0,08 % de carbone et 0,015 % d'hydrogène, le reste étant du titane. Les valeurs mécaniques minimales garanties sont une résistance à la traction de 345 MPa, une limite d'élasticité de 275 MPa à 0,2 % de décalage et un allongement de 20 %.

Ces chiffres expliquent la demande. Le grade 2 combine à peu près la résistance de l'acier doux à environ 56 % de sa densité avec les performances de corrosion du titane dans les chlorures, l'eau de mer et les flux de produits chimiques oxydants, et il soude sans le traitement de préchauffage et de post-soudage-que les alliages à haute résistance-exigent. En tant que consommable de soudage, il est fourni sous forme de fil d'apport ERTi-2 selon AWS A5.16 et sous forme de fil selon ASTM B863 ; en tant que produit laminé, il est couvert par les normes ASTM B265 et ASME SB-265 pour les tôles, bandes et plaques, ASTM B348 pour les barres et les billettes, ASTM B337 pour les tubes sans soudure et ASTM B338 pour les tubes soudés.

Fourchettes de prix indicatives par forme de produit

Le tableau 1 donne l'ordre-de-grandeur, hors-plages de référence d'usine pour les produits d'usine de grade 2. Ils décrivent la forme du marché plutôt qu'un prix ferme : le volume du contrat, le niveau de spécification, l'ensemble des certifications et la date de livraison font évoluer les chiffres considérablement dans un sens ou dans l'autre.

Le motif à remarquer est l'écart entre l'éponge et le tube fini : l'éponge en bas du tableau est la matière première pour chaque produit en aval, tandis que le tube sans soudure se trouve en haut car l'extrusion et le pèlerinage sont des processus lents, nécessitant beaucoup d'outils et avec des taux de rebut élevés. Le matériau poli, fin et très tolérant se trouve toujours à l’extrémité supérieure de sa bande, et le stock commercial standard se trouve à l’extrémité inférieure.

Pourquoi le grade 2 coûte plus cher que les métaux de structure

Quatre raisons structurelles maintiennent le prix du grade 2 au-dessus de l’acier au carbone et de l’acier inoxydable, et aucune d’entre elles ne va disparaître :

Conversion de matières premières. Le titane est extrait du rutile ou de l'ilménite par la voie Kroll, un processus-par lots-à forte intensité énergétique qui produit une éponge, et l'éponge est ensuite fondue deux ou trois fois sous vide pour atteindre une chimie acceptable.

Technologie de fusion. La refusion à l'arc sous vide et la fusion par faisceau d'électrons sont lentes par rapport à la fabrication de l'acier, et les électrodes consommables doivent être compactées et soudées avant de fondre.

Pertes de traitement. Le travail du titane-durcit et se grippe facilement, de sorte que le laminage, l'étirage et l'usinage génèrent plus de ferraille que l'opération sidérurgique équivalente, et cette ferraille supporte le coût du lingot dont elle provient.

Taille du marché. La production mondiale des usines de titane ne représente qu’une infime fraction de la production d’acier ou d’aluminium, il y a donc beaucoup moins de capacités disponibles pour absorber les pics de demande.

Facteurs qui font le plus varier le prix

La quantité est la variable dominante. Une plaque à coupe unique achetée en stock se trouve près du haut de sa bande, tandis qu'un contrat d'approvisionnement annuel de plusieurs - tonnes se trouve près du bas, car l'usine peut planifier des campagnes de laminage autour d'un tonnage engagé.

Les conditions du marché viennent ensuite, et elles agissent par la demande plutôt que par les coûts. Les taux de construction des avions commerciaux et la production de moteurs stimulent la demande de barres, de tôles et de fixations pour l'aérospatiale ; les investissements dans les usines de traitement chimique et de dessalement stimulent la demande de tubes ; les programmes de défense créent des changements radicaux dans la demande de barres et de tôles ; et la disponibilité mondiale des éponges pose les bases de tout ce qui se passe en aval. Le niveau de certification est le troisième levier majeur : les matériaux avec une traçabilité complète de l'indice thermique et un ensemble de tests de spécifications aérospatiales coûtent nettement plus cher que les matériaux industriels généraux de même chimie. Enfin, le traitement du contenu est important, car la coupe-à-la taille, la barre rectifiée de précision-, les tolérances plus strictes, les finitions décapées ou polies et tout pré-usinage s'ajoutent tous au coût livré.

Informations nécessaires pour un devis précis

Forme : plaque, tôle, bande, barre, tube sans soudure, tube soudé, fil, attache ou pièce usinée.

Dimensions : épaisseur, largeur, longueur, diamètre ou diamètre extérieur et intérieur et épaisseur de paroi du tube.

Quantité : nombre de pièces, poids total ou longueur totale, et si la commande est ponctuelle-ou répétée.

Spécification : ASTM B265 pour les tôles et les plaques, ASTM B348 pour les barres, ASTM B337 pour les tubes sans soudure, ASTM B338 pour les tubes soudés, ASTM B863 pour le fil, ainsi que la qualité et l'état requis.

Tests et certification : certificat de test d'usine avec traçabilité du nombre de chaleur-, résultats de chimie, de traction et de dureté, tests par ultrasons ou hydrostatiques, exigences de témoignage de tiers-.

Tolérances et finition : tolérance d'usine standard ou plus stricte, et si une surface décapée, brillante, polie ou sablée est nécessaire.

Point de livraison et Incoterm, ainsi que toute exigence d'emballage telle que des caisses en bois-dignes d'exportation.

Utiliser efficacement le budget matériel

Étant donné que les formes coûteuses de Grade 2 sont celles qui sont fortement transformées, le contrôle des coûts au stade de la conception l'emporte sur la négociation au stade de l'achat. Plusieurs règles pratiques s'appliquent. Concevez des composants pour qu'ils s'emboîtent dans des tailles de plaque standard au lieu de commander une largeur de plaque personnalisée. Gardez les surépaisseurs d'usinage au minimum pour garantir le nettoyage-, car chaque millimètre de titane retiré est payé deux fois : une fois en métal acheté et une autre fois en temps de coupe. Choisissez des tubes soudés là où la pression de service et la tolérance à la corrosion le permettent, car les tubes sans soudure peuvent coûter deux à trois fois plus cher. Utilisez des longueurs standard plutôt que des longueurs coupées lorsque la disposition des pièces le permet. Et lorsque le cas de charge est léger, envisagez des sections à paroi mince-de grade 2 plutôt que des sections épaisses d'un alliage plus lourd, ce qui est généralement le moyen le moins cher de gagner du poids.

Foire aux questions

Q : Quel est le prix du titane Grade 2 par kilogramme ?
À titre de référence générale, le commerce des tôles et tôles de qualité 2 varie entre 15 et 35 USD par kg, les barres et tiges entre 20 et 45 USD par kg, les tubes soudés entre 25 et 60 USD par kg et les tubes sans soudure entre 40 et 100 USD par kg ou plus, selon les spécifications, la quantité et la finition.

Q : Pourquoi le tube de grade 2 est-il plus cher que la plaque de grade 2 ?
Le tube passe par des étapes de perçage, d'extrusion ou de pèlerinage ainsi que d'étirage et de recuit, chacune avec son propre coût de rebut et d'outillage, et la tolérance sur l'épaisseur de paroi est beaucoup plus stricte que sur la plaque. Le résultat est un coût de conversion par kilogramme beaucoup plus élevé.

Q : La 2e année coûte-t-elle plus cher que la 5e année ?
Généralement non. Le grade 5, l'alliage Ti-6Al-4V, nécessite des ajouts d'alliage tels que l'aluminium et le vanadium ainsi qu'un contrôle plus strict du processus, de sorte qu'il présente normalement une prime par rapport au grade 2 commercialement pur dans la même forme de produit.

Q : Que signifie le numéro UNS R50400 ?
R50400 est l'identifiant du système de numérotation unifié pour le titane commercialement pur de grade 2, et 3.7035 est le numéro de matériau allemand équivalent. Les deux apparaissent sur les certificats des usines à côté du nom de la qualité.

Q : Dans quelle mesure la quantité commandée modifie-t-elle le prix ?
Substantiellement. Les pièces découpées en stock-sont tarifées en haut de la fourchette publiée, tandis que les tonnages annuels engagés sont tarifés en bas, et l'écart entre les deux peut dépasser 40 % pour la même forme et les mêmes spécifications.

Q : Le prix des éponges est-il un indicateur avancé fiable pour les prix des éponges de 2e année ?
C'est un document utile mais pas complet. L'éponge fixe le prix plancher des matières premières, mais les prix des produits d'usine réagissent également aux carnets de commandes de l'aérospatiale, aux coûts énergétiques et à la capacité de laminage disponible, de sorte que les deux peuvent évoluer indépendamment pendant des mois à la fois.