Traitement thermique du titane et des alliages de titane (2)

(Suite)

Types d'alliages et réponse au traitement thermique

La réponse du titane et de ses alliages au traitement thermique dépend de la composition du métal et des effets des éléments d'alliage sur la transformation cristalline du titane. De plus, tous les cycles de traitement thermique ne sont pas applicables à tous les alliages de titane, car les différents alliages sont conçus pour des usages différents.
En fonction des types et des quantités d'éléments d'alliage qu'ils contiennent, les alliages de titane sont classés en alliages , proches, - ou. Les alliages de titane alpha et quasi-alpha peuvent être relâchés et recuits, mais une résistance élevée ne peut pas être développée dans ces alliages par aucun type de traitement thermique (tel que le vieillissement après un traitement bêta en solution et une trempe).
Les alliages de base alpha, quasi-alpha, alpha-bêta et bêta ont des réponses au traitement thermique adaptées à la microstructure (phases et distribution) qui peut être produite, qui est fonction de la composition chimique.

Alpha, quasi-alpha : étant donné que les alliages alpha subissent peu de changements de phase, leur microstructure ne peut pas être beaucoup manipulée par traitement thermique. Par conséquent, une résistance élevée ne peut pas être développée dans les alliages alpha par traitement thermique. Cependant, certains alliages quasi alpha, tels que Ti-8Al-1Mo-1V, peuvent être traités en solution et vieillis pour développer des résistances plus élevées. Les alliages de titane alpha et quasi-alpha peuvent être relâchés et recuits.

Alpha-bêta : Les alliages alpha-bêta constituent la plus grande classe d’alliages de titane. Les microstructures peuvent être substantiellement altérées en les travaillant (forgeage) et/ou en les traitant thermiquement en dessous ou au-dessus du transus bêta. Les compositions, tailles et distributions de phases dans ces alliages biphasés peuvent être manipulées dans certaines limites. En conséquence, les alliages alpha-bêta peuvent être durcis par traitement thermique, et un traitement en solution plus un vieillissement sont utilisés pour produire des résistances maximales. D'autres traitements thermiques, notamment la réduction des contraintes, peuvent également être appliqués à ces alliages.

Alliages bêta : dans les alliages bêta commerciaux (méta-stables), les traitements de réduction des contraintes et de vieillissement peuvent être combinés. De plus, le recuit et le traitement en solution peuvent être des opérations identiques.

En ce qui concerne leurs effets sur la transformation allotropique, les éléments d'alliage du titane sont classés comme stabilisants ou stabilisants. Les stabilisants alpha, tels que l'oxygène et l'aluminium, augmentent la température de transformation. L'azote et le carbone sont également des stabilisants, mais ces éléments ne sont généralement pas ajoutés intentionnellement dans la formulation de l'alliage. Les stabilisants bêta, tels que le manganèse, le chrome, le fer, le molybdène, le vanadium et le niobium, abaissent la température de transformation et, en fonction de la quantité ajoutée, peuvent entraîner la rétention d'une certaine phase à température ambiante.
Alliages Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr et Ti-6Al-2Sn{{7} }Zr-6Mo sont conçus pour la résistance dans les sections lourdes.
Alliages Ti- 6Al-2Sn-4Zr-2Mo et Ti-6Al-5Zr-0.5Mo{{8 }}.2Si pour la résistance au fluage.
Alliages Ti-6Al-2Nb-1 Ta-1Mo et Ti-6Al-4V, pour la résistance à la corrosion sous contrainte dans les solutions aqueuses de sel et pour une ténacité élevée.
Alliages Ti-5Al-2.5Sn et Ti-2.5Cu pour la soudabilité
Alliages Ti-6Al-6V-2Sn, Ti-6Al-4V et Ti-10V-2Fe{{ 7}}Al pour une résistance élevée à des températures faibles à modérées.