11 • Le titane et ses alliages
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11.6 Les changements d’état
des alliages de titane
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
dans le titane β et enrichissement progressif du liquide restant. En conditions d’équilibre, elle s’achèverait par une réaction eutectique, mais les
teneurs pratiquées sont inférieures aux limites de solubilité des éléments d’alliage dans le liquide de telle sorte qu’il n’y aurait pas de formation d’eutectique. La solidification dans les conditions industrielles
telle qu’elle a été décrite au § 6.1 provoquant des ségrégations et un
décalage de la réaction eutectique vers des températures plus basses
que les températures d’équilibre, un pseudo-eutectique pourra apparaître. En conditions industrielles, l’état brut de solidification sera
donc constitué par une solution solide de Sn, Fe ou Si dans Ti β avec
présence éventuelle d’une phase précipitée (SnTi 3 , FeTi ou Si 3 Ti 5 ).
11.6.2 Les changements d’état à l’état solide
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 ni croissance de la nouvelle phase.
■ Au refroidissement
À l’instant où s’achève la solidification; les alliages industriels de titane
sont constitués par une solution solide des éléments d’alliage dans du
titane β (avec, éventuellement présence de composés intermétalliques précipités). Au cours d’un refroidissement, les éléments d’alliage en solution
solide peuvent précipiter et la structure cristalline du titane peut changer.
Dans le domaine de stabilité de la phase β et compte tenu des teneurs
usuelles, il est peu probable que cette dernière soit sursaturée par suite
d’une baisse de la solubilité de l’élément d’alliage au cours du refroidissement (exception faite pour ce qui concerne le silicium).
La transformation Ti β → Ti α, en conditions d’équilibre et dans les
limites des compositions chimiques usuelles, peut :
– se développer (cas des alliages Ti-Mo, Ti-Sn, TI-V, Ti-Zr) dans un
intervalle de température relativement peu large que les conditions
industrielles de refroidissement élargiront et décaleront vers de plus
basses températures; l’effet bétagène du molybdène et du vanadium fera
alors que pourront coexister après retour à la température ambiante du
Ti β et du Ti α dont les teneurs en élément d’alliage pourront être très
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11.6 Les changements d’état
des alliages de titane
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
dans le titane β et enrichissement progressif du liquide restant. En conditions d’équilibre, elle s’achèverait par une réaction eutectique, mais les
teneurs pratiquées sont inférieures aux limites de solubilité des éléments d’alliage dans le liquide de telle sorte qu’il n’y aurait pas de formation d’eutectique. La solidification dans les conditions industrielles
telle qu’elle a été décrite au § 6.1 provoquant des ségrégations et un
décalage de la réaction eutectique vers des températures plus basses
que les températures d’équilibre, un pseudo-eutectique pourra apparaître. En conditions industrielles, l’état brut de solidification sera
donc constitué par une solution solide de Sn, Fe ou Si dans Ti β avec
présence éventuelle d’une phase précipitée (SnTi 3 , FeTi ou Si 3 Ti 5 ).
11.6.2 Les changements d’état à l’état solide
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 ni croissance de la nouvelle phase.
■ Au refroidissement
À l’instant où s’achève la solidification; les alliages industriels de titane
sont constitués par une solution solide des éléments d’alliage dans du
titane β (avec, éventuellement présence de composés intermétalliques précipités). Au cours d’un refroidissement, les éléments d’alliage en solution
solide peuvent précipiter et la structure cristalline du titane peut changer.
Dans le domaine de stabilité de la phase β et compte tenu des teneurs
usuelles, il est peu probable que cette dernière soit sursaturée par suite
d’une baisse de la solubilité de l’élément d’alliage au cours du refroidissement (exception faite pour ce qui concerne le silicium).
La transformation Ti β → Ti α, en conditions d’équilibre et dans les
limites des compositions chimiques usuelles, peut :
– se développer (cas des alliages Ti-Mo, Ti-Sn, TI-V, Ti-Zr) dans un
intervalle de température relativement peu large que les conditions
industrielles de refroidissement élargiront et décaleront vers de plus
basses températures; l’effet bétagène du molybdène et du vanadium fera
alors que pourront coexister après retour à la température ambiante du
Ti β et du Ti α dont les teneurs en élément d’alliage pourront être très