Soudage d'alliages de titane
Le premier alliage de titane utilisable est le Ti-6Al-4V, développé avec succès aux États-Unis en 1954. Grâce à sa résistance à la chaleur, sa résistance mécanique, sa plasticité, sa ténacité, sa formabilité, sa soudabilité, sa résistance à la corrosion et sa biocompatibilité, il est devenu l'alliage de référence dans l'industrie des alliages de titane. Son utilisation représente 75 à 85 % de la production totale d'alliages de titane. De nombreux autres alliages de titane peuvent être considérés comme des variantes du Ti-6Al-4V.
Dans les années 1950 et 1960, l'entreprise a principalement développé des alliages de titane haute température pour moteurs d'avion et des alliages de titane structurels pour carrosseries. Dans les années 1970, un lot d'alliages de titane résistants à la corrosion a été développé. Depuis les années 1980, les alliages de titane résistants à la corrosion et à haute résistance ont été perfectionnés. La température de service des alliages de titane résistants à la chaleur est passée de 400 °C dans les années 1950 à 600 à 650 °C dans les années 1990.
L'apparition des alliages à base d'A2(Ti3Al) et de r (TiAl) permet la présence de titane dans les moteurs, de l'extrémité froide (soufflante et compresseur) à l'extrémité chaude (turbine). Les alliages de titane structurels évoluent vers une résistance mécanique élevée, une plasticité élevée, une résistance mécanique élevée, une ténacité élevée, un module élevé et une tolérance aux dommages élevée. De plus, des alliages à mémoire de forme tels que Ti-Ni, Ti-Ni-Fe et Ti-Ni-Nb ont été développés depuis les années 1970 et sont de plus en plus utilisés en ingénierie.
Actuellement, des centaines d'alliages de titane ont été développés dans le monde, avec 20 à 30 des alliages les plus célèbres, tels que Ti-6Al-4V, Ti-5Al-2.5Sn, Ti-2Al-2.5Zr, Ti-32Mo, Ti-Mo-Ni, Ti-Pd, SP-700, Ti-6242, Ti-10-5-3, Ti-1023, BT9, BT20, IMI829, IMI834, etc. Le titane est un isomère, le point de fusion est de 1668℃, en dessous de 882℃ dans la structure en réseau hexagonal dense, appelée αtitane ; au-dessus de 882℃, la structure en réseau cubique centrée sur le corps est appelée β-titane.
Compte tenu des caractéristiques différentes des deux structures de titane mentionnées ci-dessus, des éléments d'alliage appropriés ont été ajoutés pour modifier progressivement la température de transformation de phase et la teneur en fraction de phase des alliages de titane, afin d'obtenir des alliages de titane présentant des textures différentes. À température ambiante, l'alliage de titane présente trois types de structures matricielles, divisés en trois catégories : alliage α, alliage (α+β) et alliage β. La Chine est représentée par TA, TC et TB.Il s'agit d'un alliage monophasé composé d'une solution solide en phase α. Que ce soit à température ambiante ou à haute température d'application pratique, il présente une structure stable et une résistance à l'usure supérieure à celle du titane pur, ainsi qu'une forte résistance à l'oxydation. À des températures comprises entre 500 et 600 °C, sa résistance mécanique et sa résistance au fluage sont maintenues, mais il ne peut être renforcé par traitement thermique et sa résistance à température ambiante est faible.
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