La résistance à la traction mesure la contrainte maximale qu'un matériau peut résister avant la rupture.
Titane pur: A une résistance à la traction d'environ 240–590 MPa (35 000 à 85 000 psi), selon la pureté et le traitement.
Alliages en titane(Par exemple, Ti-6Al-4V, le plus courant): présente une résistance à la traction beaucoup plus élevée, généralement 860 - 1 100 MPa (125 000–160 000 psi) sous des formes recuites ou traitées à la chaleur. Cela le rend beaucoup plus fort que la plupart des alliages d'aluminium.
Aluminium pur: A une faible résistance à la traction d'environ 90–110 MPa (13 000 à 16 000 psi).
Alliages en aluminium(par exemple, 6061-T6, 7075-T6): sont plus forts que l'aluminium pur mais toujours généralement plus faibles que les alliages de titane. Par exemple:
6061-T6: ~ 310 MPa (45 000 psi)
7075-T6 (un alliage haute résistance): ~ 500–570 MPa (72 000–83 000 psi)
Même les alliages d'aluminium les plus forts (comme 7075-T6) ne sont pas en deçà de la force de Ti-6Al-4V.
La limite d'élasticité est le stress auquel un matériau commence à se déformer de façon permanente.
TI-6AL-4V: La limite d'élasticité varie de 800 à 1 000 MPa (116 000 à 145 000 psi) dans des conditions recuites ou traitées par la chaleur.
Alloys en aluminium haute résistance: 7075-T6 a une limite d'élasticité de ~ 480 MPa (69 000 psi), tandis que 6061-T6 est ~ 276 MPa (40 000 psi).
Encore une fois, les alliages de titane surpassent les alliages en aluminium dans la limite d'élasticité.
Il s'agit d'une métrique critique pour les applications où le poids est une préoccupation (par exemple, aérospatiale, automobile). Le titane a une densité de ~ 4,5 g / cm³, tandis que l'aluminium est plus léger à ~ 2,7 g / cm³. Cependant:
Le rapport force / poids de Ti-6Al-4V est d'environ 200 à 240 MPa · cm³ / g (selon la résistance).
Les alliages en aluminium à haute résistance comme 7075-T6 ont un rapport résistance / poids de ~ 185–210 MPa · cm³ / g.
Ainsi, les alliages de titane maintiennent un léger avantage du rapport résistance / poids, ce qui signifie qu'ils fournissent plus de force par unité de poids que même les alliages d'aluminium les plus forts.
La résistance de l'aluminium baisse considérablement à des températures supérieures à 150–200 degrés (300–400 degrés F) en raison de l'adoucissement. En revanche, les alliages de titane comme TI-6AL-4V conservent une grande partie de leur résistance à des températures jusqu'à 400 à 500 degrés (750–930 degrés F), ce qui les rend beaucoup plus adaptés aux applications de haute chaleur (par exemple, les composants du moteur à réaction).
Dans presque toutes les métriques liées à la résistance, la résistance à la tension, la limite d'élasticité, le rapport force / poids et la performance à haute température-Titanium (en particulier ses alliages comme TI-6AL-4V) sont plus forts que l'aluminium et ses alliages. L'avantage de l'aluminium réside dans son coût inférieur et son poids plus léger dans les applications où une résistance extrême n'est pas requise, mais pour les hautes performances, les utilisations exigeantes sont maximales, le titane est supérieur.
