11 • Le titane et ses alliages
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11.3 Les éléments d’alliage
dans les alliages de titane
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
Les constituants métastables α′ et βm sont préalablement engendrés par
un refroidissement rapide à partir :
– de l’état β d’équilibre à haute température qui peut, selon la composition chimique de l’alliage, conduire à βm seule ou à βm + α′;
– d’un état mixte α + β qui n’évolue que par transformation de β en α′.
Ce durcissement exige donc la mise en œuvre de traitements thermiques qui sont assez complexes car ils doivent permettre de maîtriser non
seulement les proportions relatives des phases présentes mais aussi leur
morphologie qui a ici une grande importance (une grande finesse de la
structure est généralement très favorable – sauf, parfois, lorsque l’alliage
doit résister au fluage) et ceci en tenant compte du fait qu’au chauffage
comme au refroidissement la transformation α ↔ β se déroule (y compris dans les conditions d’équilibre) comme une transformation martensitique c’est-à-dire sans diffusion et donc sans germination et croissance
d’une nouvelle phase.
11.3 Les éléments d’alliage
dans les alliages de titane
Les éléments d’alliage ont une influence particulière sur la stabilité des
différents états du titane :
– azote, carbone, oxygène, aluminium élèvent le domaine de température
dans lequel, à l’équilibre, se déroule la transformation α ↔ β; ils stabilisent donc la structure α et on les dit « alphagènes ». La figure 11.1
donne l’exemple de Ti + Al;
– molybdène, vanadium, niobium, tantale abaissent le domaine de température dans lequel, à l’équilibre, se déroule la transformation α ↔ β;
ils stabilisent donc la structure β et on les dit « bétagènes ». L’abaissement peut être tel que la transformation ne se déroule plus et l’alliage
reste β à la température ambiante. La figure 11.2 donne l’exemple de
Ti + Mo;
– hydrogène, manganèse, fer, chrome, cobalt, tungstène, nickel, cuivre, silicium sont aussi dits bétagènes (voir figure 11.3 dans le cas de Ti + Cr)
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11.3 Les éléments d’alliage
dans les alliages de titane
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
Les constituants métastables α′ et βm sont préalablement engendrés par
un refroidissement rapide à partir :
– de l’état β d’équilibre à haute température qui peut, selon la composition chimique de l’alliage, conduire à βm seule ou à βm + α′;
– d’un état mixte α + β qui n’évolue que par transformation de β en α′.
Ce durcissement exige donc la mise en œuvre de traitements thermiques qui sont assez complexes car ils doivent permettre de maîtriser non
seulement les proportions relatives des phases présentes mais aussi leur
morphologie qui a ici une grande importance (une grande finesse de la
structure est généralement très favorable – sauf, parfois, lorsque l’alliage
doit résister au fluage) et ceci en tenant compte du fait qu’au chauffage
comme au refroidissement la transformation α ↔ β se déroule (y compris dans les conditions d’équilibre) comme une transformation martensitique c’est-à-dire sans diffusion et donc sans germination et croissance
d’une nouvelle phase.
11.3 Les éléments d’alliage
dans les alliages de titane
Les éléments d’alliage ont une influence particulière sur la stabilité des
différents états du titane :
– azote, carbone, oxygène, aluminium élèvent le domaine de température
dans lequel, à l’équilibre, se déroule la transformation α ↔ β; ils stabilisent donc la structure α et on les dit « alphagènes ». La figure 11.1
donne l’exemple de Ti + Al;
– molybdène, vanadium, niobium, tantale abaissent le domaine de température dans lequel, à l’équilibre, se déroule la transformation α ↔ β;
ils stabilisent donc la structure β et on les dit « bétagènes ». L’abaissement peut être tel que la transformation ne se déroule plus et l’alliage
reste β à la température ambiante. La figure 11.2 donne l’exemple de
Ti + Mo;
– hydrogène, manganèse, fer, chrome, cobalt, tungstène, nickel, cuivre, silicium sont aussi dits bétagènes (voir figure 11.3 dans le cas de Ti + Cr)