1. Composition
2e année: A commercially pure (CP) titanium, meaning it consists of >99% de titane avec des impuretés minimales (par exemple, traces de fer, oxygène, carbone). Il ne contient aucun élément d'alliage intentionnel.
5e année: Un alliage de titane alpha-bêta, composé de ~ 90% de titane, 6% d'aluminium (AL) et 4% de vanadium (V). Ces éléments d'alliage sont ajoutés pour améliorer la résistance, la résistance à la chaleur et la procédabilité.
2. Microstructure
2e année: En tant que titane pur, il a une microstructure monophasée dominée par lephase alpha-Une structure cristalline hexagonale (HCP) stable à température ambiante et jusqu'à ~ 882 degrés (1 620 degrés F). Cette structure lui donne une bonne ductilité mais limite la résistance à haute température.
5e année: Un alliage alpha-bêta, ce qui signifie que sa microstructure contient à la fois des phases alpha (HCP) et bêta (cubique centrée sur le corps). La phase bêta est stabilisée par vanadium, permettant au traitement thermique de manipuler la structure des grains et d'optimiser les propriétés comme la résistance et la ténacité.
3. Propriétés mécaniques
Force: La 5e année est nettement plus forte (2 à 3x résistance à la traction plus élevée) que la grade 2, même dans son état recuit. Le traitement thermique augmente encore sa résistance, ce qui le rend adapté aux applications à haute charge.
Ductilité: Grade 2 est plus ductile (plus facile à former, à plier ou à souder sans se fissurer) que le grade 5, ce qui est plus rigide mais moins malléable.
Poids: Les deux sont légers, mais le 5e année est légèrement moins dense (~ 2% plus léger) en raison de ses éléments d'alliage.
4. Résistance à la corrosion
2e année: Offre une excellente résistance à la corrosion dans la plupart des environnements, y compris l'eau douce, l'eau de mer et les acides doux. Sa composition en titane pur forme une couche d'oxyde de protection dense (tio₂) qui s'auto-gérit si elle est endommagée.
5e année: Également fortement résistant à la corrosion, bien que légèrement moins que le titane pur dans des conditions extrêmes (par exemple, des acides concentrés ou des environnements oxydants à haute température). L'aluminium et le vanadium dans sa composition ne compromettent pas de manière significative sa couche d'oxyde, ce qui le rend adapté aux milieux marins, chimiques et industriels.
5. Résistance à la chaleur
2e année: Conserve une résistance jusqu'à ~ 315 degrés (600 degrés F) mais adoucit à des températures plus élevées, ce qui limite son utilisation dans des applications de chaleur élevée.
5e année: Fonctionne mieux à des températures élevées, en maintenant la résistance jusqu'à ~ 400 degrés (752 degrés F) en raison du rôle de l'aluminium dans la stabilisation de la phase alpha. Cela le rend idéal pour les composants exposés à la chaleur, tels que les pièces du moteur à réaction ou les fours industriels.
6. Biocompatibilité
2e année: Hautement biocompatible, non toxique et non réactif avec les tissus humains, ce qui le rend adapté aux dispositifs médicaux à faible stress (par exemple, cas de stimulateur cardiaque, outils chirurgicaux).
5e année: Également biocompatible et largement utilisé dans les implants médicaux (par exemple, remplaçants de hanche / genou, vis osseux) en raison de sa résistance, qui résiste aux charges mécaniques du mouvement quotidien.
7. Applications
Équipement de traitement chimique (tuyaux, réservoirs)
Matériel marin (coques, fixations)
Revêtement architectural
Dispositifs médicaux à faible stress
Échangeurs de chaleur
Composants aérospatiaux (pièces de cellule, lames de moteur, le train d'atterrissage)
Pièces automobiles haute performance (suspension de course, systèmes d'échappement)
Implants médicaux (remplacements articulaires, matériel vertébral)
Outils de forage de pétrole et de gaz
Équipement sportif (têtes de club de golf, cadres de vélo)
8. Coût et machinabilité
2e année: Généralement moins cher que la 5e année en raison de sa composition pure. Il est plus facile de machine, de soudure et de former, réduisant les coûts de fabrication.
5e année: Plus coûteux en raison de ses éléments d'alliage et de ses processus de production complexes. Il est plus difficile à machine (en raison d'une forte résistance) et nécessite des outils spécialisés, augmentant les dépenses de fabrication.
