Bibliographie & annexes
Présentation
Auteur(s)
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Yves COMBRES : Docteur en sciences et génie des matériaux - Ingénieur civil des Mines - Chef de service Fusion-Forge à CEZUS
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Lire l’articleINTRODUCTION
Le titane et ses alliages offrent de nombreux avantages comparés à d’autres métaux du fait de leur excellent compromis propriétés mécaniques/résistance à la corrosion. Un de leurs domaines d’application privilégiés est le secteur aéronautique et spatial (disques de moteurs d’avion, train d’atterrissage, carters, éléments de voilure...). 70 % du marché consiste en des produits longs destinés à être matricés ; les 30 % restants sont surtout des produits plats pour l’emboutissage ou le gonflage superplastique.
Au moins autant, sinon plus, que pour tout autre système d’alliage, les propriétés d’emploi des alliages de titane sont extrêmement dépendantes de la microstructure. Ainsi, afin d’obtenir la meilleure nuance pour une application donnée et d’optimiser les caractéristiques mécaniques, on a toujours recours à des traitements thermomécaniques et thermiques dans les étapes de fabrication. Le but est d’obtenir non seulement la forme finale de la pièce, mais aussi la microstructure adaptée au cahier des charges des propriétés mécaniques.
L’objectif de cet article est donc de fournir aux utilisateurs potentiels du titane et de ses alliages des notions de base sur la fabrication des demi-produits ou des produits finis par forgeage, laminage, filage, tréfilage, emboutissage et gonflage superplastique. Pour ce faire, ce texte sera divisé en trois parties. Tout d’abord, la métallurgie du titane (phases en présence, morphologie...) sera brièvement rappelée ainsi que les évolutions microstructurales dynamiques et statiques. Puis sera présentée la fabrication des demi-produits. Enfin, on abordera la fabrication des produits finis.
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VERSIONS
- Version archivée 2 de déc. 2010 par Yves COMBRES
- Version courante de janv. 2023 par Yves COMBRES
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Évolutions microstructurales dynamiques et statiques4. Conclusion
La mise en forme de demi-produits ou de pièces finies en alliage de titane s’effectue par tous les procédés conventionnels utilisés pour les autres systèmes métalliques : forgeage, laminage, filage, tréfilage... auxquels on peut associer des techniques de pointe tels que le gonflage superplastique et la métallurgie des poudres. L’objectif est de conférer aux produits non seulement une forme géométrique, mais aussi une microstructure adaptée aux utilisations ultérieures. Il convient alors de connaître avec une assez bonne précision les évolutions microstructurales des deux phases en présence. Le présent article a présenté les grandes lignes des traitements thermomécaniques qui doivent permettre de définir les limites des gammes de transformation. Avant un lancement en fabrication définitif, nous conseillons un prototypage assisté par un code de calcul, ne serait-ce que pour tenir compte de la variété des traitements thermiques de finition qui influent grandement sur les propriétés finales.
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - DONACHIE (M.J.) - Titanium : a technical guide - Jr Ed. ASM international (1988).
-
(2) - COMBRES (Y.) - Actes du colloque SF2M - (S-O) (1994).
-
(3) - COMBRES (Y.) et al - Revue française de Métallurgie - p. 225-236 (1992).
-
(4) - TAKAHASHI (K.) et al - Revue française de Métallurgie - p. 599-610 (mai 1993).
-
(5) - DAJNO (D.) - Rhéologie globale et structurale des alliages de titane Ti6Al4V et β-CEZ dans les domaines α + β et β - Thèse ENSMSE (1991).
-
(6) - COME (N.) - Déformation à chaud et évolutions microstructurales des alliages de titane Ti6Al4V et β-CEZ dans le domaine β - Thèse ENSMN (1991).
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