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Titane Grade 5 / ELI Grade 23
Titane Grade 5 et Grade 23 (ELI) - Ti-6Al-4V - Propriétés, domaines d'application et caractéristiques techniques
Le titane Grade 5 (Ti-6Al-4V) est un alliage de titane à haute résistance utilisé dans des applications exigeant un faible poids, une résistance élevée et une bonne résistance à la corrosion. Il s'agit de l'alliage de titane le plus utilisé au monde et on le retrouve principalement dans l'aéronautique, le secteur médical et l'industrie. Le titane Grade 23 (Ti-6Al-4V ELI) est une variante plus pure présentant une ténacité et une biocompatibilité améliorées, particulièrement adaptée aux applications médicales et critiques pour la sécurité.
Ensemble, les grades 5 et 23 couvrent un large éventail d’applications dans l’aéronautique et l’aérospatiale, le secteur médical, le secteur maritime et offshore, l’énergie ainsi que d’autres applications industrielles à hautes performances.
Qu’est-ce que le titane de Grade 5 et de Grade 23 ?
Le titane de Grade 5 et de Grade 23 sont tous deux des alliages alpha+bêta dans lesquels l’aluminium stabilise la phase alpha et le vanadium stabilise la phase bêta. La différence entre ces matériaux réside principalement dans leur teneur en éléments interstitiels. La variante ELI (Grade 23) présente des teneurs en oxygène et en fer plus faibles, ce qui lui confère une meilleure ténacité, une meilleure ductilité et une meilleure résistance à la fatigue.
- Type : Alliage de titane (alpha+bêta)
- Alliage : Ti-6Al-4V / Ti-6Al-4V ELI
- Structure : Alpha+bêta (hexagonale + cubique)
- Désignations : Titane Grade 5, Titane Gr5, Titane Grade 23, Alliage de titane Ti-6Al-4V, Ti-6Al-4V ELI, UNS R56400 / R56401, N° de matériau 3.7165 / 3.7164
- Normes courantes : ASTM B265, ASTM B348, ASTM B381, ASTM B367, AMS 4911, AMS 4928, AMS 4930, ASTM F136, ISO 5832-3
Quelle est la différence entre le Grade 5 et le Grade 23 (ELI) ?
- Grade 5 : Alliage standard pour les applications structurelles et industrielles
- Grade 23 (ELI) : Une teneur plus faible en éléments interstitiels offre une ténacité et une biocompatibilité améliorées
- Le Grade 23 est principalement utilisé dans les applications médicales et critiques pour la sécurité
Quels sont les avantages du titane Grade 5 ?
- Haute résistance mécanique par rapport à son faible poids
- Bonne résistance à la fatigue
- Bonne résistance à la corrosion dans les environnements marins et industriels
- Peut être traité thermiquement pour optimiser ses propriétés mécaniques
- Le Grade 23 offre une ténacité et une biocompatibilité améliorées
Quelles sont les limites du titane Grade 5 ?
- Résistance à la corrosion inférieure à celle des grades de titane commercialement purs dans certains environnements chimiques
- Usinage plus exigeant par rapport au titane CP
- Coût du matériau plus élevé que celui des grades de titane plus simples
Quand choisir le titane Grade 5 ?
- Pour les applications où une résistance élevée et un faible poids sont essentiels
- En cas de contraintes mécaniques élevées
- Dans les applications aéronautiques et spatiales
- Lorsque la résistance mécanique prime sur la résistance maximale à la corrosion
Quand ne faut-il pas choisir le titane de grade 5 ?
- Dans certains environnements chimiques agressifs où le titane CP offre de meilleures performances
- Lorsque le coût est un facteur déterminant
- Pour des applications plus simples où un grade de titane inférieur suffit
Domaines d'application typiques
Aéronautique et aérospatiale
Composants structurels, éléments de fixation, pièces de moteur et trains d’atterrissage où un faible poids et une résistance élevée sont essentiels.
Technologie médicale et implants
Implants, prothèses et instruments chirurgicaux, en particulier avec le Grade 23 (ELI).
Marine et offshore
Composants soumis à de fortes contraintes en milieu marin, où la résistance mécanique et la résistance à la corrosion sont toutes deux requises.
Énergie et industrie
Composants pour turbines, récipients sous pression et pièces de machines de pointe dans des environnements exigeants.
Titane Grade 5 - Données techniques (état recuit)
| Limite d'élasticité (0,2 %) : | 830–880 MPa |
| Résistance à la traction : | 900–950 MPa |
| Allongement à la rupture : | 10–14 % |
| Densité : | 4,43 g/cm³ |
| Module d'élasticité : | 110 GPa |
| Conductivité thermique : | 6,7 W/mK |
| Température maximale : | 350 °C |
| Soudabilité : | Bonne – AWS A5.16 ERTi-5 |
Titane Grade 23 ELI - Caractéristiques techniques (état recuit)
| Limite d'élasticité (0,2 %) : | 795–860 MPa |
| Résistance à la traction : | 860–930 MPa |
| Allongement à la rupture : | 10–15 % |
| Densité : | 4,43 g/cm³ |
| Module d'élasticité : | 110 GPa |
| Conductivité thermique : | 6,7 W/mK |
| Température maximale : | 350 °C (jusqu’à 400 °C pendant une courte durée) |
| Soudabilité : | Bonne – AWS A5.16 ERTi-23 |
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