Classification des alliages de titane et comparaison des nuances courantes de titane et d'alliages de titane

En Chine, le schéma de dénomination des matériaux en alliage de titane est généralement divisé en trois catégories :

·         Les alliages de titane de type (y compris un alliage de type presque) sont désignés par TA

·         Les alliages de titane de type (y compris un alliage de type presque) sont désignés par TB

·         Les alliages de titane de type + -sont désignés par TC

①Les éléments qui stabilisent la phase et augmentent la température de transition de phase sont des éléments stables, tels que l'aluminium, le carbone, l'oxygène et l'azote. L'aluminium est le principal élément d'alliage des alliages de titane, ce qui a un effet notable sur l'amélioration de la résistance de l'alliage de titane à température ambiante et à haute température, en réduisant la densité et en augmentant le module d'élasticité.

②Les éléments qui stabilisent la phase et réduisent les températures de transition de phase sont classés comme éléments stables, qui peuvent être divisés en type isomorphe et type eutectoïde. Les types isomorphes contiennent du molybdène, du niobium, du vanadium, etc., tandis que les types eutectoïdes contiennent des éléments comme le chrome, le manganèse, le cuivre, le fer, le silicium, etc.

③Les éléments ayant peu d'effet sur la température de transition de phase sont classés comme éléments d'alliage neutres, tels que le zirconium et l'étain.

Les qualités courantes d'alliage de titane sont comparées aux codes UNS comme suit

L'oxygène, l'azote, le carbone et l'hydrogène sont les principales impuretés des alliages de titane. L'oxygène et l'azote ont une solubilité élevée en phase, ce qui peut renforcer considérablement l'alliage de titane, mais diminue la plasticité. La teneur en oxygène et en azote du titane est généralement définie comme étant inférieure à {{0}},15 ~ 0,2 % et 0,04 ~ 0,05 %, respectivement.

La solubilité de l'hydrogène dans la phase est très faible et trop d'hydrogène dissous dans les alliages de titane produira de l'hydrure, rendant l'alliage cassant. Habituellement, la teneur en hydrogène dans les alliages de titane est contrôlée en dessous de 0,015 %. La dissolution de l'hydrogène dans le titane est réversible et peut être éliminée par recuit sous vide.

Norme américaine Grades 1 ~ 38 par rapport au code UNS

La composition d'alliage de titane la plus couramment utilisée est Ti-6Al-4V, qui selon la norme américaine est de grade 5 et selon la désignation chinoise TC4. En 1994, la norme nationale GB/T3620.1-2007 a été mise à jour et a supprimé 2 qualités de titane tout en ajoutant 54 nouvelles qualités. Le nouveau nombre total de nuances de titane et d’alliages de titane est de 76.

Après le développement matériel des trois derniers « plans quinquennaux », une nouvelle génération de matériaux en alliage de titane pour le squelette d'avion avec des caractéristiques développées en Chine a commencé à prendre forme. L'alliage de titane TC4-DT à résistance moyenne et à haute tolérance aux dommages, développé indépendamment en Chine, a la même composition nominale que TC4, mais la teneur en oxygène est réduite et la ténacité à la rupture est améliorée.

De nouveaux matériaux tels que Ti45NB (matériau du fil), TA18 (matériau des tuyaux), TB8 (matériau en feuille, matériau du fil, pièces forgées) et TC21 (pièces forgées) ont également été bien utilisés. En combinant les alliages de titane moulés TC1/TC2 (plaques GR1/GR2), TC4(GR5) (pièces forgées, plaques, fils) et ZTC4 existants, un ensemble complet de matériaux à faible résistance et haute plasticité, résistance moyenne et haute plasticité. , haute résistance et haute plasticité, un alliage de titane à ultra haute résistance et un alliage de titane moulé ont été formés.