Caractéristiques et propriétés de traitement des alliages de titane

La faible conductivité thermique des alliages de titane entraîne directement une mauvaise dissipation de la chaleur. Lors du filetage, cela conduit à une dispersion et un refroidissement insuffisants de la chaleur, provoquant une déformation importante due à un fort retour élastique après usinage. De plus, les outils de coupe subissent une usure importante de leurs arêtes, réduisant leur durée de vie. Le faible coefficient de déformation des alliages de titane accentue encore l'usure des outils. En raison de leur forte réactivité chimique, les alliages de titane sont sujets à des réactions chimiques avec d'autres métaux à haute température pendant l'usinage, ce qui entraîne une adhérence entre la pièce et les outils de coupe ou les tarauds — un phénomène connu sous le nom de grippage.

Pour améliorer la résistance du titane, des éléments d'alliage sont ajoutés au titane pur afin de former des alliages de titane. Il en existe trois principaux types : les alliages de titane alpha (TA), bêta (TB) et alpha-bêta (TC). Parmi eux, les alliages alpha-bêta (TC) sont des matériaux biphasés et les plus utilisés, constituant une matière première essentielle dans l'industrie aérospatiale.

Les alliages de titane présentent d'excellentes propriétés métalliques, notamment une résistance élevée et une densité relativement faible ; leur résistance dépasse pourtant largement celle de nombreux aciers alliés. Ils possèdent une résistance thermique supérieure, avec une résistance thermique des centaines de fois plus élevée que celle des alliages d'aluminium, garantissant une bonne stabilité thermique. Leurs performances restent excellentes même à des températures cryogéniques. Ils présentent également une forte résistance à la corrosion, résistant efficacement aux acides, aux bases, à l'humidité et aux chlorures. Cependant, leur forte réactivité chimique les rend sensibles à l'oxygène, à l'azote, au carbone et aux autres éléments présents dans l'air. De plus, leur conductivité thermique est faible, avec un coefficient de conductivité thermique bien inférieur à celui du fer, de l'aluminium et d'autres métaux courants.