Utilisations de l'alliage de titane

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 alliages de titane ont de mauvaises performances de traitement, des difficultés de coupe et de traitement, lors du traitement thermique, et il est très facile d'absorber 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 industrielle de titane a débuté en 1948. La nécessité de développer l'industrie aéronautique, afin que l'industrie du titane atteigne un taux de croissance annuel moyen d'environ 8 %. À l'heure actuelle, la production annuelle mondiale de matériaux de traitement d'alliages de titane a atteint plus de 40 000 tonnes, soit près de 30 types d'alliages de titane. 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).
Les alliages de titane sont principalement utilisés pour fabriquer des pièces de compresseurs de moteurs d'avion, suivis par des pièces structurelles pour fusées, missiles et avions à grande vitesse. Au milieu des années -1960, le titane et ses alliages ont été utilisés dans des applications industrielles générales pour fabriquer des électrodes. pour l'industrie de l'électrolyse, des condenseurs pour les centrales électriques, des réchauffeurs pour les raffineries de pétrole et le dessalement de l'eau de mer ainsi que des dispositifs de contrôle de la pollution de l'environnement. Le titane et ses alliages sont devenus un matériau structurel résistant à la corrosion. Il est également utilisé pour produire des matériaux de stockage d’hydrogène et des alliages à mémoire de forme.
La Chine a commencé des recherches sur le titane et ses alliages en 1956 ; la production industrielle de titane a commencé au milieu-1960 et l'alliage TB2 a été développé.

L'alliage de titane est un nouveau matériau structurel important utilisé dans l'industrie aérospatiale, dont la densité, la résistance et l'utilisation de la température entre l'aluminium et l'acier, mais supérieur à la résistance et présente une excellente résistance à la corrosion par l'eau de mer et des performances à très basse température. 1950 aux États-Unis pour la première fois dans le chasseur-bombardier F-84 utilisé comme bouclier thermique arrière du fuselage, pare-brise, capot arrière et autres composants non porteurs. Années 60, début des pièces en alliage de titane de l'arrière du fuselage pour passer au milieu du fuselage, une partie du capot arrière. L'utilisation de l'alliage de titane s'est déplacée vers le milieu du fuselage, remplaçant partiellement l'acier de construction pour fabriquer des composants porteurs importants tels que des cadres d'espacement, des poutres, des glissières de volets, etc. L’utilisation d’alliage de titane dans les avions militaires a augmenté rapidement, atteignant 20 à 25 % du poids de la structure de l’avion. Dans les années 70, les avions civils ont commencé à utiliser des alliages de titane en grandes quantités, comme l'avion de ligne Boeing 747 dont le titane pesait plus de 3 640 kg. Le nombre de Mach inférieur à 2,5 avions avec du titane est principalement destiné à remplacer l'acier pour réduire le poids structurel. Autre exemple, l'avion de reconnaissance à haute vitesse et altitude SR-71 des États-Unis (vol Mach 3, altitude de vol de 26 212 mètres), le titane représentait 93 % du poids de la structure de l'avion, connue sous le nom de " avions tout en titane". Lorsque le rapport poussée/poids du moteur d'avion passe de 4 ~ 6 à 8 ~ 10, la température de sortie des gaz sous pression en conséquence de 200 ~ 300 degrés C à 500 ~ 600 degrés C, la fabrication originale en aluminium de disques de gaz sous pression basse pression et les pales doivent être remplacées par des alliages de titane, ou des alliages de titane au lieu de la fabrication en acier inoxydable de disques et de pales à gaz sous haute pression, afin de réduire le poids de la structure. Années 70, les alliages de titane dans le dosage des moteurs d'avion représentaient généralement 20 à 30 % du poids total de la structure, principalement utilisés dans la fabrication de pièces sous pression, telles que des ventilateurs en titane forgé, des disques et pales sous pression, des chargeurs sous pression en titane coulé. , magasins intermédiaires, boîtiers de roulements, etc. Les engins spatiaux utilisent principalement des alliages de titane à haute résistance, résistance à la corrosion et résistance aux basses températures pour fabriquer une variété de récipients sous pression, de réservoirs de stockage de carburant, de fixations, de sangles d'instruments, de cadres et de coques de fusée. Les satellites artificiels de la Terre, les modules d'alunissage, les engins spatiaux habités et les navettes spatiales utilisent également des plaques soudées en alliage de titane.