TC4, TC6, TC11 et autres tiges en alliage de titane et leur processus de traitement thermique

Le titane est très stable dans l'air à température ambiante, lorsqu'il est chauffé à 400 ~ 550 degrés, il génère une couche de film d'oxyde solide sur la surface, empêchant une oxydation supplémentaire de l'effet protecteur. L'absorption par le titane de l'oxygène, de l'azote et de l'hydrogène est très forte, ce type de gaz est très nocif pour les impuretés du métal titane, même si la teneur est très faible (0,01 % ~ 0,005 %) peut également affecter sérieusement ses propriétés mécaniques.
Dans les composés du titane, le dioxyde de titane (TiO2) est la valeur la plus pratique. ti02 est inerte pour le corps humain, non toxique, il possède une série d'excellentes propriétés optiques. ti02 opaque, brillant et blancheur, indice de réfraction et pouvoir de diffusion, fort pouvoir couvrant, bonne dispersion, composé de pigments pour la poudre blanche, communément appelée dioxyde de titane, est largement utilisé. L'aspect des tiges de titane et d'acier est très similaire à la densité de 4,51 g/cm, soit moins de 60 % de l'acier, métaux réfractaires dans la plus faible densité des éléments métalliques. Les propriétés mécaniques du titane, communément appelées propriétés mécaniques et pureté, sont très importantes. Le titane de haute pureté a une excellente usinabilité, un allongement et un retrait de section bons, mais une faible résistance, ne convient pas aux matériaux structurels. Le titane pur industriel contient une quantité modérée d'impuretés, possède une résistance et une plasticité élevées, adaptées à la fabrication de matériaux structurels.

Les alliages de titane ont une faible résistance et une plasticité élevée, une résistance moyenne et une résistance élevée, pour 200 (faible résistance) à 1 300 (haute résistance) MPa, mais dans l'ensemble, les alliages de titane peuvent être considérés comme des alliages à haute résistance. Ils ont une résistance supérieure à celle des alliages d'aluminium, considérés comme de résistance moyenne, et peuvent remplacer complètement certains types d'acier en termes de résistance. Comparés aux alliages d'aluminium, qui perdent rapidement leur résistance à des températures supérieures à 150 degrés, certains alliages de titane conservent une bonne résistance à 600 degrés. Le titane métallique dense en raison de son poids léger, de sa résistance supérieure à celle des alliages d'aluminium, peut être maintenu à des températures élevées que l'aluminium pour une résistance élevée et l'industrie aéronautique y attache une grande importance. Compte tenu de la densité du titane pour l'acier 57%, sa résistance spécifique (le rapport résistance/poids ou rapport résistance/densité sont appelés résistance spécifique) élevée, la corrosion, l'oxydation, la résistance à la fatigue sont fortes, les alliages de titane, 3/4 utilisés pour l'aérospatiale alliages de construction en tant que représentant des matériaux de structure, 1/4 est principalement utilisé comme alliages résistants à la corrosion. L'alliage de titane a une résistance élevée et une faible densité, de bonnes propriétés mécaniques, une ténacité et une résistance à la corrosion très bonnes. De plus, les performances du processus d'alliage de titane sont médiocres, les difficultés de coupe et de traitement, lors du traitement à chaud, absorbent très facilement les impuretés telles que l'hydrogène, l'oxygène, l'azote et le carbone. La résistance à l'abrasion est également médiocre et le processus de production est complexe. La production industrialisée de titane a débuté en 1948. Les besoins du développement de l'industrie aéronautique, de sorte que l'industrie du titane ait un taux de croissance annuel moyen d'environ 8% de développement. À l'heure actuelle, la production annuelle mondiale de matériaux de traitement d'alliages de titane a atteint plus de 40 000 tonnes d'alliages de titane de près de 30 types. L'alliage de titane le plus largement utilisé est le Ti-6Al-4V (TC4), le Ti-5Al-2.5Sn (TA7) et le titane pur industriel (TA1, TA2 et TA3).
Il existe 3 types de procédés de traitement thermique pour les tiges en titane et les tiges en alliage de titane :
(1) traitement et vieillissement en solution solide : le but est d’améliorer sa résistance, l’alliage de titane et l’alliage de titane stable ne peuvent pas être renforcés par un traitement thermique, dans la production de recuit uniquement. + alliage de titane et contient une petite quantité de phase de l'alliage de titane sous-stable peut être un traitement en solution solide et un vieillissement pour renforcer davantage l'alliage.
(2) Recuit de détente : le but est d'éliminer ou de réduire les contraintes résiduelles générées lors du traitement. Empêche les attaques chimiques et réduit la déformation dans certains environnements corrosifs.
(3) recuit complet : le but est d'obtenir une bonne ténacité, d'améliorer l'usinabilité, propice au réusinage ainsi que d'améliorer la stabilité de taille et d'organisation.