L'Inconel est-il plus dur que le titane ?
Inconel
Inconel est le nom commercial d'une série d'alliages nickel-chrome haute température produits par Specialty Metals. Il est extrêmement résistant aux températures extrêmes et peut résister à environ 2,000 degrés F (selon l'alliage) sans perte de résistance. Il fonctionne également bien à basse température.
En plus de ses propriétés à températures extrêmes, l'Inconel possède d'excellentes propriétés mécaniques à température ambiante. Par exemple, l'Inconel 725 a une résistance à la traction allant jusqu'à 180 ksi, soit deux fois la résistance de l'acier de construction. Certains alliages d'Inconel, tels que l'Inconel 718, sont durcis par précipitation, ce qui augmente encore leur résistance. L'Inconel est également très résistant à la corrosion, notamment à l'oxydation, aux piqûres, à la corrosion caverneuse et à la fissuration par corrosion.
Les propriétés de l'Inconel en font un métal précieux pour une utilisation dans les conditions les plus exigeantes. Cependant, comme la plupart des superalliages, il est beaucoup plus cher que les métaux courants comme l’acier, l’aluminium et le titane.
Usinage de l'Inconel
La résistance de l’Inconel en fait un matériau précieux pour une utilisation dans des conditions extrêmes, mais elle le rend également difficile à usiner. Il est très dur et sujet à l'écrouissage pendant l'usinage, ce qui peut endommager les outils de coupe et déformer la pièce.
L'Inconel qui soulage les contraintes grâce à un traitement avec une solution de pré-usinage aide à réduire la dureté de la surface et à limiter l'écrouissage, réduisant ainsi la contrainte et l'usure des outils. Les outils de coupe en céramique sont recommandés en raison de leur capacité à effectuer des coupes rapides et continues qui minimisent l'écrouissage. Il est également important d’éviter le picage, qui augmente l’écrouissage.
Soudage Inconel
La plupart des alliages Inconel sont difficiles à souder car les soudures se cassent facilement. Cependant, certains alliages Inconel sont conçus pour être soudables. Ceux-ci sont généralement soudés au TIG (gaz inerte de tungstène) et utilisent l'Inconel 625 (l'alliage Inconel le plus facile à souder) comme métal d'apport. Bien que le soudage TIG ne nécessite généralement pas d'apport, il est recommandé pour le soudage Inconel car il est très difficile de fusionner deux pièces sans se fissurer.
Applications Inconel
En raison de sa résistance élevée aux produits chimiques et aux températures élevées, l’Inconel convient parfaitement à une variété d’applications aérospatiales, pétrolières, gazières et marines. Certains cas d’utilisation courants de l’Inconel incluent :
Échappement du moteur à réaction.
Turbine.
Connecteur de tuyau d'échappement.
Pile de fusées éclairantes.
Gazoduc.
Pales d'hélice marine.
Fixations aérospatiales et marines.
Pièces de machinerie lourde.
L'Inconel est un matériau idéal lorsque des températures extrêmes et une résistance à la corrosion sont requises, en particulier lorsque des températures élevées réduiraient la résistance et la résistance à l'oxydation d'autres métaux.
titane
Le titane est un métal élémentaire doté d'un rapport résistance/poids extrêmement élevé, ce qui le rend utile pour des applications telles que les composants structurels aérospatiaux où la réduction de poids est essentielle. Le titane est à peu près aussi résistant que l’acier mais seulement la moitié de son poids. Cependant, ces propriétés ont un prix plus élevé que celui des métaux plus courants comme l’aluminium et l’acier, bien qu’ils soient généralement beaucoup moins chers que l’Inconel.
Le titane ne réagit pas avec l'oxygène et l'eau à température ambiante. Comme l'Inconel, le titane forme une couche d'oxyde passivant à sa surface pour protéger le matériau. Cela rend le titane extrêmement résistant à la corrosion, voire même aux acides forts tels que l'acide sulfurique et l'acide chlorhydrique. De plus, le titane est biocompatible et non toxique, ce qui lui permet d’être utilisé dans de nombreuses applications médicales.
Le titane est disponible en deux qualités : le titane pur commercial et le titane allié. L'alliage le plus courant est le Ti 6Al-4V, qui est allié à l'aluminium et au vanadium et représente environ la moitié du titane total utilisé dans le monde. Cet alliage de titane et d'autres sont conçus pour être plus durs, plus résistants et/ou plus faciles à usiner que le titane pur. Le titane commercialement pur (CP) est plus doux et plus ductile que les alliages de titane, mais sa résistance à la corrosion est exceptionnelle.
Traitement du titane
Les propriétés qui font du titane un métal si utile rendent également son usinage difficile. Comme l'Inconel, le titane est susceptible d'être écroui. Le titane CP est également très collant une fois usiné, formant des copeaux longs et continus qui interfèrent avec les outils de coupe. Cette propriété le rend également sujet à l’usure. Ceci peut être réduit en utilisant beaucoup de liquide de refroidissement haute pression pour éliminer les copeaux le plus rapidement possible et garder les rainures de l'outil propres.
Lors de l'usinage d'alliages de titane, évitez les coupes interrompues et gardez toujours l'outil en mouvement lorsqu'il est en contact avec la pièce. Un contact excessif peut provoquer une friction de l'outil, générer une chaleur excessive et conduire à un écrouissage. L'usinage à des vitesses inférieures et à des avances plus élevées peut réduire considérablement la génération de chaleur.
Alors que l'Inconel est très dur et rigide, le titane est plus flexible, la pièce à usiner nécessite donc une forte adhérence et la configuration de la machine la plus solide possible. Le titane et ses alliages sont très élastiques, ce qui peut provoquer un retour élastique et des vibrations lors de l'usinage et entraîner une mauvaise finition de surface.
titane soudé
Le titane et ses alliages sont faciles à souder. Les techniques et équipements de soudage du titane sont similaires à ceux utilisés pour le soudage d'autres métaux à hautes spécifications, tels que l'acier inoxydable ou les alliages à base de nickel. Cependant, le titane nécessite une plus grande attention en matière de propreté et de protection contre les gaz inertes que les autres métaux. La pollution de l’air peut détruire les soudures en titane.
Applications du titane
Les propriétés mécaniques du titane, notamment son rapport résistance/poids, sont très utiles dans les industries aérospatiale et automobile. Le Ti 6AL-4V représente près de la moitié de tous les alliages utilisés dans les applications aérospatiales. Il est également couramment utilisé dans l’industrie médicale en raison de son excellente résistance à la corrosion et de sa biocompatibilité.
Certaines utilisations courantes du titane comprennent :
Moteur et châssis d'avion.
Blindage.
Navire de la marine.
vaisseau spatial.
missile.
train d'atterrissage.
tuyau d'échappement.
Articulations artificielles.
Matériel utilisé pour réparer ou réparer les os.
Dispositifs médicaux implantables.
Équipement sportif.
