Alliage de titane Ti-8Al-1Mo-1V | AMS4972 (Ti-8-1-1)

Le Ti-8Al-1Mo-1V correspond à la norme AMS4972 (Ti-8-1-1) aux États-Unis et est conforme aux standards ASTM B348 et AMS4971/4972. Il est couramment utilisé pour les composants structurels à haute température, dans l’aérospatiale et les pièces de moteurs.

Le Ti-8Al-1Mo-1V est un alliage de titane quasi α, contenant l’élément stabilisateur de phase α (Al) et les éléments stabilisateurs de phase β isomorphes (Mo et V). Cet alliage possède un module d’élasticité élevé et une faible densité, ce qui lui confère la rigidité spécifique la plus élevée parmi les alliages de titane industriels. Sa résistance à la traction à température ambiante est similaire à celle du Ti-6Al-4V, mais il présente une meilleure résistance à haute température et une plus grande résistance au fluage. Cependant, le Ti-8Al-1Mo-1V est plus sensible à la corrosion sous contrainte en milieu salin chaud que le Ti-6Al-4V.

Cet alliage peut être soudé par divers procédés et offre une bonne soudabilité. Bien que la ténacité puisse légèrement diminuer après soudage, la résistance de la soudure reste proche de celle du métal de base.

Composition chimique (%)

• Mo = 0,75%~1,25%

• Ti = Reste

• Al = 7,35%~8,35%

• Fe ≦ 0,30%

• C ≦ 0,08%

• N ≦ 0,05%

• H ≦ 0,015%

• O ≦ 0,12%

• Y ≦ 0,005%

Propriétés physiques

• Densité à température ambiante : 4,37 g/cm³

• Module d’élasticité : 118 GPa

• Coefficient de Poisson : 0,3

• Dureté : 275~313 HB

• Température de transition de phase : 1040°C

• Limite d’élasticité (σ0.2) : ≥ 825 MPa

• Résistance à la traction (σb) : ≥ 895 MPa

• Allongement : ≥ 10%

• Module d’élasticité : 110 GPa

• Dureté : Environ 300 HB

• Température maximale de service : ≤ 500°C

• Conductivité thermique : 7,2 W/(m·K)

Formes de produits disponibles

Barres, plaques, tubes, fils, bandes, pièces forgées et usinées, avec possibilité de traitements thermiques et de surface.

Caractéristiques du matériau

• Faible densité (4,42 g/cm³) et haute résistance spécifique

• Bonne résistance mécanique et au fluage à 450–500°C (température de service maximale à long terme : 450°C)

• Faible densité et module d’élasticité élevé, idéal pour l’aérospatiale et les composants de moteurs

• Usinabilité moyenne, mais soudable et forgeable

Applications principales

Le Ti-8Al-1Mo-1V est utilisé dans l’aéronautique, les turbines à gaz, les pièces de moteurs et d’autres applications nécessitant une résistance élevée aux températures élevées et une excellente résistance au fluage.

Exemples d’applications :

• Composants de moteurs d’avions (aubes de compresseurs, disques de turbine, carters)

• Pièces structurelles d’avions (cadres haute température, cloisons, éléments de fixation)

• Composants de turbocompresseurs

• Structures de véhicules spatiaux

• Équipements militaires (éléments soumis à des charges élevées à haute température)

Traitements thermiques

Le Ti-8-1-1 est principalement une alliage en phase α, donc ses options de traitement thermique sont limitées.

1. Recuit (Annealing)

• Plage de température : 705–815°C

• Méthode de refroidissement : Refroidissement à l’air ou dans le four

• Objectif : Amélioration de la stabilité dimensionnelle et optimisation des propriétés mécaniques

2. Traitement en solution β (rarement utilisé)

• Plage de température : 900–950°C (région β)

• Méthode de refroidissement : Refroidissement à l’air ou trempe à l’eau

• Objectif : Augmentation de la résistance, mais peut affecter la résistance au fluage

En général, cet alliage est conçu pour maintenir une stabilité optimale de la phase α, donc il subit rarement des traitements thermiques intensifs.

Comparaison entre le Ti-8-1-1 et d’autres alliages de titane

Usinage et soudage

• Usinage : Légèrement plus difficile à usiner que le Ti-6Al-4V, mais possible avec des méthodes standard pour les alliages de titane

• Soudabilité : Peut être soudé par TIG, mais nécessite une protection stricte par gaz inerte (argon)

• Forgeage : Température de forgeage de 900–950°C, un contrôle strict du taux de refroidissement est nécessaire pour éviter une microstructure hétérogène

Prix et normes de production

Le prix est déterminé en fonction des spécifications, des quantités et des délais de livraison.

La production peut être réalisée selon les normes ASTM B381 (USA), GB/T 3620.1 (Chine) ou d’autres standards selon les besoins des clients.

Contact

• E-mail : genieoffice.cn@gmail.com