Les tubes en titane sont un nouveau type de matériau métallique qui a complètement remplacé les tubes traditionnels en fer et en acier dans certaines applications. Alors, qu’est-ce qui le rend capable de remplacer rapidement les canalisations traditionnelles ?
Avantages des tubes en titane :
1. Résistance spécifique élevée : La densité de l’alliage de titane est généralement d’environ 4,5 g/cm³, soit seulement 60 % de celle de l’acier. La résistance du titane pur est proche de celle de l'acier ordinaire, et certains alliages de titane à haute résistance dépassent la résistance de nombreux aciers de construction alliés. Par conséquent, la résistance spécifique (résistance/densité) de l’alliage de titane est bien supérieure à celle des autres matériaux de structure métallique, ce qui permet la production de composants avec une résistance unitaire élevée, une bonne rigidité et un poids léger. Actuellement, les alliages de titane sont utilisés dans les composants, les cadres, les revêtements, les fixations et les trains d'atterrissage des moteurs d'avion.
2. Résistance thermique élevée : la température de fonctionnement est plusieurs centaines de degrés supérieure à celle des alliages d'aluminium et peut maintenir la résistance requise à des températures modérées, permettant un fonctionnement à long terme-à des températures de 450 à 500 degrés. Ces deux types d'alliages de titane ont toujours une résistance spécifique très élevée dans la plage de 150 degrés à 500 degrés, tandis que la résistance spécifique des alliages d'aluminium diminue considérablement à 150 degrés. La température de fonctionnement des alliages de titane peut atteindre 500 degrés, tandis que celle des alliages d'aluminium est limitée à moins de 200 degrés.
3. Bonne résistance à la corrosion : les alliages de titane fonctionnent bien mieux que l’acier inoxydable dans les atmosphères humides et les environnements d’eau de mer ; ils ont une résistance particulièrement forte à la corrosion par piqûre, à la corrosion acide et à la corrosion sous contrainte ; et ils ont une excellente résistance à la corrosion aux alcalis, aux chlorures, aux composés organiques du chlore, à l'acide nitrique et à l'acide sulfurique. Cependant, le titane a une mauvaise résistance à la corrosion face aux milieux réducteurs d’oxygène et de sel de chrome.
4. Bonnes performances à basse-température : les alliages de titane peuvent toujours conserver leurs propriétés mécaniques à des températures basses et ultra-basses. Les alliages de titane avec de bonnes performances à basse -température et des éléments interstitiels extrêmement faibles, tels que le TA7, peuvent toujours maintenir un certain degré de plasticité à -253 degrés. Par conséquent, l’alliage de titane est également un matériau structurel important à basse température.
5. Activité chimique élevée : le titane a une activité chimique élevée et subit de fortes réactions chimiques avec O, N, H, CO, CO2, vapeur d'eau et ammoniac dans l'atmosphère. Lorsque la teneur en carbone dépasse 0,2 %, du TiC dur se forme dans les alliages de titane ; à des températures plus élevées, l'interaction avec l'azote forme également une couche superficielle dure de TiN ; au-dessus de 600 degrés, le titane absorbe l'oxygène pour former une couche durcie très dure ; une teneur accrue en hydrogène conduit également à la formation d'une couche cassante. Le titane a également une haute affinité chimique et est sujet à l’adhésion aux surfaces de friction.
6. Les tubes en titane ont une faible conductivité thermique et un faible module élastique. Le module élastique des alliages de titane est environ la moitié de celui de l'acier, ils ont donc une faible rigidité et se déforment facilement. Ils ne conviennent pas à la fabrication de tiges minces et de pièces à parois minces-. Lors de l'usinage, le retour élastique sur la surface usinée est très important, environ 2 à 3 fois supérieur à celui de l'acier inoxydable, provoquant une friction, une adhérence et une usure abrasive importantes sur la face du flanc de l'outil.
