L'alliage de titane de grade 5 (Ti-6Al-4V) forme une couche d'oxyde tenace (principalement TiO₂) pendant le chauffage ou le traitement, qui doit être éliminée pour restaurer la qualité de surface et la résistance à la corrosion. Les méthodes de traitement sont classées en processus mécaniques, chimiques et avancés, adaptés aux exigences de l'application.
L’élimination mécanique est la principale étape du tartre d’oxyde lourd.Le grenaillage ou le sablage à la vapeur utilise des abrasifs en titane ou en céramique pour éviter la contamination ; le sablage est moins recommandé en raison de l’enrobage potentiel. Le tournage ou le meulage élimine la couche d'oxyde et la zone sous-jacente contaminée par l'oxygène-, essentielle pour les applications à haute-intégrité. Le traitement post-mécanique nécessite généralement un léger décapage pour éliminer les contaminants résiduels.
Le décapage chimique est la méthode standard pour un détartrage complet.L'industrie utilise une solution d'acide fluorhydrique-nitrique (HF-HNO₃) : 3 à 5 % de HF (dissout l'oxyde) et 15 à 30 % de HNO₃ (passive et empêche l'absorption d'hydrogène). Les mélanges HF-HCl sont évités pour le grade 5 en raison des risques élevés d'absorption d'hydrogène. Le temps de décapage est contrôlé entre 5 et 30 minutes, suivi d'un rinçage et d'un séchage pour maintenir la passivité.
Les méthodes avancées incluent le nettoyage au laser, qui utilise des lasers nanosecondes pour éliminer le tartre d'oxyde sans endommager le substrat, adapté aux composants de précision. Le polissage électrochimique combine détartrage et lissage de surface, idéal pour les pièces médicales ou aérospatiales.
Les conditions de livraison courantes de l'alliage de titane de grade 5 sont conformes aux normes ASTM B348 (barres), B338 (tubes) et B265 (feuilles), définies par les états de traitement mécanique et de traitement thermique :
Travaillé à chaud (HW) :Comme-laminé, forgé ou extrudé, avec une structure à gros-grains. Utilisé pour l'usinage grossier, offrant une formabilité et une rentabilité élevées.
Travail à froid (CW) :Comme-étiré ou laminé à froid-laminé à froid, avec une précision dimensionnelle et une finition de surface améliorées. Convient aux composants de précision nécessitant des tolérances serrées.
Recuit (AN) :La condition la plus courante, traitée à 700-800 degrés suivie d'un refroidissement à l'air. Permet d'obtenir une microstructure équilibrée de phases +, optimisant la résistance, la ductilité et la ténacité pour une utilisation générale en ingénierie.
Solution Traitée et Vieillie (STA) :Mis en solution à 920-950 degrés, trempé et vieilli à 450-550 degrés. Maximise la résistance et la dureté pour les applications aérospatiales et industrielles à charge élevée.
Surface-Terminée :Livré avec des surfaces décapées, rectifiées, polies ou grenaillées-, selon les spécifications du client, garantissant le respect des exigences de résistance à la corrosion ou de liaison.
