11 • Le titane et ses alliages
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11.6 Les changements d’état
des alliages de titane
différentes. Dans les mêmes conditions la transformation des alliages
d’étain et de zirconium (aux teneurs usuelles) se fera sans écart de
teneur entre Ti β et Ti α (les solubilités sont très voisines);
– mettre en jeu une réaction péritectoïde (cas des alliages Ti-Al) mais les
teneurs usuelles en Al font que la transformation se fera selon un
fuseau ce qui renvoie au cas précédent;
– mettre en jeu une réaction eutectoïde (cas des alliages Ti-Cr, Ti-Fe, Ti-Si);
les teneurs usuelles conduisent alors à une structure mixte constituée
de Ti α pro-eutectoïde et d’eutectoïde Ti α + composé intermétallique
(Cr 2 Ti, FeTi, Ti 5 Si 3 ). Les conditions industrielles de refroidissement
pourront alors décaler la transformation vers de plus basses températures,
augmenter légèrement la proportion d’eutectoïde mais aussi empêcher
partiellement ou totalement la transformation.
Après formation de la phase Ti α et dans la suite du refroidissement on
peut encore assister à une dé-saturation de cette dernière par suite d’un
baisse de la solubilité de l’élément d’alliage. Cette dé-saturation se fait
alors par précipitation d’un composé intermétallique (AlTi 3 , Cr 2 Ti, Si 3 Ti 5 ).
Le déroulement des transformations au cours des refroidissements et en
fonction des conditions dans lesquelles ils sont réalisés peut être décrit
par un diagramme TRC (voir « Description des conditions de transformation en conditions industrielles de refroidissement », au § 6.2.1) dont
la figure 11.4 donne un exemple relatif à un alliage TiAl6V6Sn2CuFe
(TA6VE ou 662) du type mixte le plus intéressant. On voit qu’un refroidissement énergique conduit ici à la transformation du Ti β d’équilibre à
haute température en Ti α′ (Ti α ayant la composition du Ti β d’équilibre à haute température) tandis qu’un refroidissement plus lent permet
de former les constituants d’équilibre. Le Ti α stable à haute température
ne subit pas de transformation.
■ Au cours d’un chauffage
ᮀ À partir d’un état voisin de l’équilibre
L’état d’équilibre est généralement l’état adouci obtenu par refroidissement lent qui peut être constitué par :
Ti α seul ou Ti α + Ti β ou Ti β
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11.6 Les changements d’état
des alliages de titane
différentes. Dans les mêmes conditions la transformation des alliages
d’étain et de zirconium (aux teneurs usuelles) se fera sans écart de
teneur entre Ti β et Ti α (les solubilités sont très voisines);
– mettre en jeu une réaction péritectoïde (cas des alliages Ti-Al) mais les
teneurs usuelles en Al font que la transformation se fera selon un
fuseau ce qui renvoie au cas précédent;
– mettre en jeu une réaction eutectoïde (cas des alliages Ti-Cr, Ti-Fe, Ti-Si);
les teneurs usuelles conduisent alors à une structure mixte constituée
de Ti α pro-eutectoïde et d’eutectoïde Ti α + composé intermétallique
(Cr 2 Ti, FeTi, Ti 5 Si 3 ). Les conditions industrielles de refroidissement
pourront alors décaler la transformation vers de plus basses températures,
augmenter légèrement la proportion d’eutectoïde mais aussi empêcher
partiellement ou totalement la transformation.
Après formation de la phase Ti α et dans la suite du refroidissement on
peut encore assister à une dé-saturation de cette dernière par suite d’un
baisse de la solubilité de l’élément d’alliage. Cette dé-saturation se fait
alors par précipitation d’un composé intermétallique (AlTi 3 , Cr 2 Ti, Si 3 Ti 5 ).
Le déroulement des transformations au cours des refroidissements et en
fonction des conditions dans lesquelles ils sont réalisés peut être décrit
par un diagramme TRC (voir « Description des conditions de transformation en conditions industrielles de refroidissement », au § 6.2.1) dont
la figure 11.4 donne un exemple relatif à un alliage TiAl6V6Sn2CuFe
(TA6VE ou 662) du type mixte le plus intéressant. On voit qu’un refroidissement énergique conduit ici à la transformation du Ti β d’équilibre à
haute température en Ti α′ (Ti α ayant la composition du Ti β d’équilibre à haute température) tandis qu’un refroidissement plus lent permet
de former les constituants d’équilibre. Le Ti α stable à haute température
ne subit pas de transformation.
■ Au cours d’un chauffage
ᮀ À partir d’un état voisin de l’équilibre
L’état d’équilibre est généralement l’état adouci obtenu par refroidissement lent qui peut être constitué par :
Ti α seul ou Ti α + Ti β ou Ti β