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TA15-BT20

TA15

Présentation de la variété TA15-BT20

La composition nominale de l'alliage de titane TA15 est Ti-6,5Al-2Zr-1Mo-1V. Le principal mécanisme de renforcement est le renforcement par solution solide par l'élément α-stable Al. L'ajout d'éléments neutres Zr et d'éléments stables β, Mo et V, peut améliorer la transformabilité. L'alliage a un équivalent Al de 6,58 % et un équivalent Mo de 2,46 %, ce qui en fait un alliage de titane de type quasi-α à équivalent Al élevé. Par conséquent, il possède non seulement la bonne résistance thermique et la soudabilité de l'alliage de titane α, mais aussi la plasticité de transformation α proche de celle de l'alliage de titane β.

BT20
L'alliage TA15 présente une résistance modérée à température ambiante et à haute température, une bonne stabilité thermique et une bonne soudabilité. Sa plasticité est légèrement inférieure à celle de l'alliage Ti-6Al-4V (Ti Grade 5). L'alliage TA15 supporte une température de fonctionnement continue (3 000 h) jusqu'à 500 °C et une température de fonctionnement instantanée (moins de 5 min) jusqu'à 800 °C. À 450 °C, sa durée de vie peut atteindre 6 000 h. L'alliage TA15 est principalement utilisé dans la fabrication de pièces aéronautiques, de pièces de moteurs et de pièces de paliers soudées pour un fonctionnement continu à des températures inférieures à 500 °C.

Les produits semi-finis en alliage TA15 comprennent des tôles, des plaques, des barres laminées, des barres forgées, des pièces forgées, des profilés extrudés, des anneaux soudés, des anneaux pleins laminés et des pièces moulées.

Composition chimique de l'alliage TA15-BT20

TA15 (BT20) alloy chemical composition
Élément d'alliage Impuretés ≤
Al Mo V Zr Ti Si Fe C N H O Autres
5,5-7,0 0,5-2,0 0,8-2,5 1,5-2,5 Équilibre 0,15 0,25 0,10 0,05 0,015 0,15 0,30

Propriétés de l'alliage TA15-BT20

Propriétés de formage de la tôle d'alliage TA15 (BT20)
θ/℃ Rayon de courbure minimal Coefficient limite d'emboutissage Coefficient limite de bordage Coefficient limite d'emboîtement
20 4,0-7,0δ - 1,2-1,35 -
700-900 2,0-3,5δ 1,3-1,6 1,5-1,7 6-10

Système de traitement thermique TA15

1) Recuit
700-800 °C, 15-60 min, refroidissement à l’air ; barres, pièces forgées, pièces forgées à la matrice, profilés et pièces à parois épaisses : 700-850 °C, 1-4 h, refroidissement à l’air.

2) Recuit de détente
600-650 °C, 0,5-8 h, refroidissement à l’air.

Performances de soudage du TA15

Le comportement au soudage de l'alliage TA15 est globalement similaire à celui de l'alliage α, et aucun recuit de stabilisation n'est requis après soudage. L'intensité de la phase α martensitique est comparable à celle de la phase α.
Cet alliage présente d'excellentes propriétés de soudage pour le soudage à l'arc sous argon, le soudage par contact et le soudage à l'arc submergé. La résistance de la soudure à température ambiante et à haute température représente 90 à 95 % de celle du matériau de base.
La résistance, l'angle de flexion et la résilience d'un joint soudé à l'arc sous argon automatique sur une plaque de 2 mm d'épaisseur restent quasiment inchangés, que ce soit à l'état brut de soudage, après recuit ou 100 heures après soudage à 450 °C.
Le joint est insensible aux traitements thermiques.

Processus de traitement thermique des pièces TA15

Afin d'éliminer les contraintes internes causées par l'usinage des pièces, le formage des tôles, le soudage, etc., on adopte le recuit de détente.
La température de recuit est de 600-650℃, et le temps de maintien est de 0,5 à 8 heures, en fonction de la complexité de la pièce ou du produit et de l'origine des contraintes internes.

Processus de fonderie de fusion TA15

L'alliage doit être fondu trois fois dans un four à arc à électrode consommable sous vide. Les pièces moulées sont coulées dans un four à condensateur à arc consommable sous vide.

Recommandations d'utilisation du TA15

Les alliages de titane TA15 sont recommandés pour divers composants porteurs de charge sur les avions et les moteurs.

Aperçu de l'application TA15 et exigences particulières

L'alliage TA15 a été largement utilisé dans la fabrication de structures de roulements pour avions et moteurs, en particulier les pièces de roulements soudées. Lors de la conception des pièces, les principes généraux de conception des pièces en alliage de titane doivent être pris en compte, tels que : aucune protection de surface supplémentaire n'est requise lorsqu'il est utilisé dans des environnements climatiques généraux. Dans les climats marins, l'acier inoxydable et les alliages à base de nickel peuvent être manipulés sans protection.
Lorsque la température de fonctionnement est supérieure à 300 °C, des revêtements protecteurs doivent être utilisés ou la durée de vie doit être limitée. Des mesures de protection raisonnables et efficaces doivent être prises pour les pièces en contact direct avec l'alliage d'aluminium et l'acier de construction. Pour les pièces en alliage de titane avec mouvement relatif, afin de prévenir l'usure par fretting, des revêtements barrières doivent être utilisés. Essayez d'éviter d'assembler des pièces en alliage de titane avec des pièces en acier plaqué au cadmium.


Effet du traitement thermique sur les propriétés mécaniques des barres en alliage de titane TA15 : (a) traitement thermique unique ; (b) traitement thermique double