Qualités de fixation en titane : un guide complet

Dans ce guide, nous découvrons les nuances des différentes qualités de titane. Nous explorerons également le paysage varié des alliages de titane et explorerons leurs caractéristiques et applications uniques. 

Ce guide souligne l’importance cruciale du choix des teneurs de titane appropriées, adaptées à des scénarios spécifiques. Les sections suivantes comprennent:

• Classes de titane expliquées
• Types de fixations en titane
• Propriétés de résistance à la corrosion
• Propriétés mécaniques des fixations en titane
• Applications de fixations en titane

Classes de titane expliquées

Le titane offre un éventail varié de qualités, chacune avec sa composition et ses caractéristiques uniques. Chaque teneur contient une quantité variable d’éléments d’alliage, les teneurs les plus élevées étant plus fortes que les teneurs inférieures. Les matériaux alliés ne doivent pas être confondus avec un revêtement sur les métaux. Il est intégré dans le métal lui-même.

Le titane peut également exister en deux phases principales : alpha et beta. La phase alpha se caractérise par une structure hexagonale bien achalandée, tandis que la phase bêta a une structure cube centrée sur le corps. 

Les alliages -phasés de titane présentent souvent une bonne résistance, une bonne résistance à la corrosion et une bonne formabilité, ce qui les rend adaptés à diverses applications dans des secteurs tels que l’aérospatiale et l’ingénierie biomédicale. Les grades 1 à 4 du titane sont considérés principalement comme des alliages alpha-phasés. Le titane de grade 5 est considéré comme alpha-bêta.

Examinons de plus près ces qualités de titane, en éclairant leurs distinctions et leurs applications. Veuillez noter que nos fixations en titane sont disponibles dans les Grades 2 et 5.

Titane à teneur 1:

• Titane à teneur 1 incarne la pureté dans le monde du titane 
• Composé principalement de titane et sans éléments d’alliage, il offre une résistance à la corrosion et une formabilité exceptionnelles 
• Couramment utilisée dans le traitement chimique et les applications marines, la teneur 1 est le choix idéal où la résistance à la corrosion est primordiale

Titane à teneur 2:

• Titane à teneur 2 est l’un des types de titane les plus courants 
• Avec un équilibre résistance et soudure, le titane à teneur 2 apparaît comme l’une des options les plus populaires en raison de sa pureté en titane 99 % 
• Cette qualité commercialement pure trouve sa place dans le traitement chimique, l’architecture et les implants médicaux 
• Sa résistance modérée, associée à une excellente résistance à la corrosion, en fait un formidable concurrent dans divers domaines 
• Il convient également aux composants nécessitant une résistance jusqu’à 204 °C et présentant une résistance à l’oxydation jusqu’à 315 °C

Titane à teneur 3: 

• Le titane à teneur 3 apparaît comme une option polyvalente et fiable 
• Souvent éclipsé par ses homologues plus réputés, le grade 3, avec sa composition distincte, trouve son créneau dans diverses applications industrielles, telles que le traitement chimique, l’ingénierie marine et les implants médicaux 
• Il trouve des applications dans des composants qui ont besoin de capacités de résistance atteignant 204 °C et de résilience contre l’oxydation jusqu’à 315 °C

Titane de grade 4:

Le titane de grade 4 se distingue comme la forme la plus pure du titane non allié, distinguée par une teneur élevée en oxygène et une résistance exceptionnelle 

Il établit un équilibre délicat entre force et ductilité, allié à de petites quantités de palladium 

Le grade 4 excelle dans les applications nécessitant à la fois robustesse et malléabilité et convient aux composants exigeant des niveaux de résistance atteignant le 204 °C, présentant une résistance à l’oxydation jusqu’à 315° C 

Cela fait du grade 4 un choix recherché dans les industries maritimes et chimiques

Titane à teneur 5:

• Le titane de grade 5 (6Al-4 V) dépasse la résistance des alliages de titane commercialement purs 
• Avec 6 % d’aluminium  et 4 % de vanadium, cet alliage à traitement thermique offre un mélange convaincant de résistance, de soudure et de formabilité 
• Cela le rend indispensable pour les applications où un rapport résistance-poids élevé est crucial 
• Le titane de grade 5 conserve les mêmes propriétés de corrosion que le titane de grade 2, ce qui le rend très adapté aux environnements impliquant le traitement chimique, l’architecture, l’aérospatiale et le transport 

Graphique des grades de titane

Ce graphique des grades de titane illustre les différentes qualités de titane ainsi que leurs compositions élémentaires, y compris les valeurs de résistance à la traction correspondantes, les niveaux d’O2 et d’autres métaux alliés.

Types de fixations en titane

Voici les types de fixations en titane que nous proposons. Pour en savoir plus, cliquez sur les liens.

Rondelles en titane

Souvent négligées, les rondelles en titane sont des héros inconnus dans les assemblages de fixation. Offrant une barrière contre la corrosion et assurant une répartition uniforme des charges, ces petits composants contribuent de manière significative à la fiabilité de la structure globale.

Notre gamme comprend des rondelles de grade 2 et grade 5. Il existe également des options pour l’acier inoxydable ou l’acier zingué. Nos rondelles captives sont dotées d’un filetage très peu profond, ce qui leur permet d’être vissées et une fois les filetages passés, elles ne se séparent pas de la vis ou du boulon captif.

Pour en savoir plus sur le choix des bonnes vis captives, veuillez consulter notre guide.

Exigences d’entretien pour les fixations en titane

La résistance à la corrosion du titane se traduit par une durée de vie prolongée pour les fixations. Qu’il s’agisse de vis fixant des composants aérospatiaux critiques, de vis dans des dispositifs médicaux délicats ou de rondelles assurant la stabilité structurelle, la durabilité du titane garantit une fonctionnalité prolongée, réduisant ainsi le besoin de remplacements fréquents.

Il est également rentable avec moins de besoin d’inspections et de remplacements fréquents. Les industries bénéficient de coûts de maintenance réduits et de perturbations opérationnelles, ce qui améliore en fin de compte l’efficacité globale.

Parcourez notre sélection de fixations en titane ici

Propriétés de résistance à la corrosion

La résistance à la corrosion du titane est due à une couche d’oxyde stable, protectrice et fortement adhérente sur sa surface. Cette couche se forme instantanément lorsque la surface fraîche est exposée à l’air ou à l’humidité. La croissance de la couche est accélérée dans des conditions fortement oxydées, telles que le chauffage de l’air.

Vous trouverez ci-dessous une liste des principales propriétés des fixations en titane.

Inertie chimique:

Le titane est durable dans de nombreux environnements corrosifs, y compris l’exposition à l’eau de mer, aux acides et à divers produits chimiques. Cette durabilité est le résultat de la couche protectrice d’oxyde, qui reste stable dans un large éventail de conditions corrosives.

Résistance à la corrosion de dénoyautage:

La résistance du titane à la corrosion de dénoyautage, forme de corrosion pouvant entraîner de petites fosses ou des trous dans le matériau, est remarquable. Cette propriété est cruciale dans les applications où les fixations sont exposées à des conditions difficiles, telles que dans des environnements marins ou dans le traitement chimique.

Résistance à la corrosion à haute température:

Le titane conserve sa résistance à la corrosion même à des températures élevées, parfois jusqu’à 315 °C, ce qui le rend adapté aux applications où les fixations sont exposées à une chaleur élevée, comme dans les environnements aérospatiaux et industriels.

Résistance à la corrosion galvanique:

Les métaux à teneur en titane sont excellents pour résister à la corrosion galvanique, un type de corrosion qui se produit lorsque deux métaux conducteurs sont en contact avec un courant électrique créé par action chimique. Cela rend les fixations en titane compatibles pour une utilisation dans des assemblages avec différents métaux, sans risque significatif de corrosion.

Biocompatibilité:

Dans les applications médicales, où des fixations en titane peuvent être utilisées dans des implants, des structures anatomiques ou des instruments chirurgicaux, la biocompatibilité du titane est un aspect crucial. La résistance à la corrosion du titane garantit la longévité et la sécurité de ces dispositifs médicaux au sein du corps humain.

En résumé, les propriétés de résistance à la corrosion des fixations en titane découlent de la formation d’une couche protectrice d’oxyde, ce qui en fait des composants fiables et durables dans des environnements qui représentent une menace pour d’autres métaux.

Propriétés mécaniques des fixations en titane

Le titane se distingue comme un matériau polyvalent pour toute une gamme d’applications d’ingénierie en raison de son mélange distinctif de résistance, de ductilité et d’autres caractéristiques mécaniques. C’est souvent le choix supérieur pour les applications à haute contrainte où le poids est un sujet de préoccupation.

Leurs propriétés mécaniques clés rendent les fixations en titane indispensables dans le monde de la construction et de la fabrication modernes. Vous trouverez ci-dessous une liste de leurs propriétés clés et des raisons pour lesquelles elles doivent être prises en compte dans certaines applications.

Résistance à la traction

Les matériaux à haute résistance sont généralement utilisés pour les applications de fixation à haute contrainte. C’est pourquoi l’acier inoxydable est l’un des produits les plus utilisés au monde, mais son principal inconvénient est qu’il ne possède pas de revêtement ou d’alliage naturellement protecteur comme le titane et qu’il est donc plus exposé à la corrosion. Cela soulève la question suivante : le titane est-il plus solide que l’acier ? Oui, le  titane est plus solide que l’acier. Sans oublier que le titane est 45 % plus léger que l’acier avec la même résistance à la traction, voire plus élevée.

Les fixations en titane, les vis et les rondelles, présentent une résistance impressionnante à la traction. La résistance à la traction fait référence à la capacité du matériau à supporter des charges axiales sans déformation permanente. Sa haute résistance à la traction le rend adapté aux applications où l’intégrité structurelle et les capacités de charge sont cruciales.

Si vous souhaitez comparer le titane à l’acier inoxydable, veuillez consulter notre Guide des qualités d'acier inoxydable.

Limite d'élasticité:

La limite d'élasticité est la quantité de stress qu’un matériau peut subir sans se déformer. Les fixations en titane présentent une résistance à l’arrachement notable, contribuant à leur fiabilité dans les applications où le maintien de la forme et de l’intégrité structurelle est essentiel.

Résistance à la fatigue: 

Les fixations en titane affichent une excellente résistance à la fatigue, leur permettant de subir des cycles de chargement et de déchargement répétés sans défaillance. Cette caractéristique est particulièrement importante dans des applications telles que l’aérospatiale, où les composants sont soumis à des contraintes cycliques pendant leur fonctionnement.

RÉSISTANCE AUX IMPACTS:

La résistance aux impacts d’un matériau à teneur en titane le rend adapté aux applications où les fixations peuvent subir des impacts soudains ou répétés. Cette propriété est précieuse dans des secteurs allant de l’ingénierie automobile à la construction, où les fixations doivent résister à des forces sévères et directes.

Dureté:

Le titane possède une dureté suffisante pour résister à l’usure et à l’abrasion. Cela rend les fixations en titane durables dans les applications où le contact ou le frottement avec d’autres matériaux sont courants.

Applications de fixations en titane

Nos fixations en titane sont disponibles en grades 2 et 5. Pour plus de commodité, nous avons préparé ce tableau pour vous montrer les applications auxquelles toutes les qualités de titane sont généralement associées: 

Remarque: un ✔ indique que le grade en titane est couramment associée à l’application respective.

Les applications énumérées ci-dessus sont générales et peuvent varier en fonction des propriétés et exigences spécifiques, telles que la résistance à la corrosion, de chaque grade de titane. De plus, les progrès technologiques et scientifiques des matériaux peuvent introduire de nouvelles applications pour les alliages de titane. 

Des questions?

Nous sommes à votre écoute Si vous avez besoin de conseils sur notre gamme de fixations en titane, envoyez-nous un e-mail à l’adresse sales@essentracomponents.fr ou contactez l’un de nos experts pour plus d’informations sur la solution idéale pour votre application +33 (0) 1 48 17 50 00.