Qu'est-ce que l'alliage de titane?
L'alliage de titane est un matériau métallique constitué de titane mélangé à d'autres métaux, généralement de petites quantités de palladium, de vanadium, d'aluminium et / ou d'étain. Ces métaux offrent des propriétés améliorées par rapport au titane pur, telles que la résistance à la corrosion, une bonne soudabilité (possibilité de fabrication), la stabilité et la résistance aux températures élevées. Le titane pur est très dur, ce qui peut rendre difficile la soudure et la forme.
Les seules applications typiques du titane pur sont les implants orthopédiques et dentaires, tandis que la myriade d'autres applications du titane, notamment l'ingénierie aérospatiale, les moteurs à haute température, le traitement médical et marin et les équipements de sport utilisent un alliage de titane. De nombreux alliages d’autres métaux contiennent également de petites quantités de titane, mais ils ne sont pas considérés comme des alliages de titane, à moins que le titane en constitue la majeure partie.
Le titane est souvent considéré comme un métal miracle pour sa haute résistance et sa légèreté. À peu près aussi résistant que l'acier et deux fois plus résistant que l'aluminium, le titane est 45% plus léger que l'acier et seulement 60% plus lourd que l'aluminium. Il présente également l'avantage de ne pas réagir avec le corps humain, ce qui le rend idéal pour les implants médicaux, tels que les épingles, afin de maintenir ensemble les os fracturés. Cependant, son coût élevé a limité son utilisation.
Le titane est relativement commun dans la croûte terrestre, représentant environ 0,57% (le 9ème élément le plus commun), mais l'extrait de ses minerais - les minéraux rutile (TiO 2 ), ilménite (FeTiO 3 ) et Sphène (CaTiSiO 5 ) - - peut être coûteux en raison de l'apport calorifique élevé requis. Le titane élémentaire n'a été isolé pour la première fois à l'état pur qu'en 1910, lorsque Matthew A. Hunter a chauffé du TiCl 4 avec du sodium à 800 ° C (1472 ° F).
Il existe 38 types d'alliages de titane courants, mais le mélange typique est constitué de 90% de titane, 6% d'aluminium et 4% de vanadium. Ce mélange est appelé grade 5. Il existe des grades de titane de 1 à 38, le plus récent étant le 38. Les notes n'indiquent pas la force ou quoi que ce soit, elles sont simplement utilisées pour faciliter la recherche, bien que les notes les plus anciennes aient été les premières à être produites couramment. Le titane de grade 5 est également appelé titane 6AL-4V , considéré comme étant adapté à un usage militaire. Cette nuance en alliage de titane est stable dans les applications jusqu’à 400 ° C (752 ° F), l’application stéréotypée étant celle des turbines pour aéronefs, qui tournent très rapidement et deviennent très chaudes.
En plus de l'utilisation répandue dans le matériel militaire, l'alliage de titane peut être trouvé dans les bielles des automobiles haut de gamme comme Porsche et Ferrari. La présence de ces métaux fait partie de ce qui peut rendre ces voitures si chères, mais aussi fiables et capables de vitesses élevées. Un matériau similaire haut de gamme que l'on retrouve dans les produits haut de gamme est la fibre de carbone.