Alliage de titane 6-4 (Ti-6Al-4V) - Propriétés, applications et approvisionnement mondial

Introduction

Daxun Alloy est un fabricant et fournisseur expérimenté de titane et d'alliages de titane de haute performance en Chine, spécialisé dans la production et la recherche et le développement d'alliages de titane. Forts de plusieurs décennies d'expérience, nous fournissons à nos clients du monde entier du titane et des alliages de titane à haute performance, des alliages de titane à usage médical et des solutions d'alliage de titane résistant à la corrosion. Nos produits Ti-6Al-4V sont conçus pour combiner une solidité, une résistance à la corrosion et une biocompatibilité exceptionnelles, ce qui les rend idéaux pour des applications exigeantes dans les secteurs aérospatial, médical, chimique et industriel.

Le Ti-6Al-4V, communément appelé alliage de titane 6-4, est un alliage de phase α+β présentant une combinaison équilibrée de haute résistance à la traction, de faible densité et d'excellente résistance à la corrosion. Ces propriétés en font l'alliage de titane le plus utilisé dans les composants aérospatiaux, les implants médicaux, les machines industrielles et les équipements marins.

Dans cet article, nos ingénieurs expérimentés fournissent un aperçu technique détaillé de l'alliage de titane 6-4, mettant en évidence ses applications, expliquant pourquoi Daxun Alloy est un fournisseur de confiance et répondant aux questions fréquemment posées par les clients et les ingénieurs.

DAXUN ALLOY propose une gamme complète de formes de produits en titane, notamment :

• Feuilles (plaques) de titane pour les structures aérospatiales, les équipements chimiques et les panneaux industriels
  Tubes en titane pour pipelines chimiques et maritimes à haute performance
• Barres de titane pour l'usinage d'implants médicaux, de composants aérospatiaux et de machines industrielles
  Fils de titane pour fixations spéciales, bobines et ressorts
  Pièces forgées en titane pour les pièces critiques de l'aérospatiale et les structures à haute résistance

Nos produits combinent des performances supérieures, une qualité constante et une ingénierie précise, ce qui fait de DAXUN ALLOY un fournisseur de confiance pour les clients du monde entier.

Aperçu de l'alliage de titane Ti-6Al-4V

Le Ti-6Al-4V est principalement composé de 6% d'aluminium et de 4% de vanadium, ainsi que d'oligo-éléments. L'alliage démontre :

• Résistance élevée à la traction : jusqu'à 950 MPa (à l'état recuit)
• Bonne résistance à la fatigue
• Excellente résistance à la corrosion dans l'eau de mer, les environnements acides et alcalins
• Biocompatibilité exceptionnelle, adaptée aux implants médicaux
• Faible densité (environ 4,43 g/cm³) pour les applications sensibles au poids

Cette combinaison de propriétés rend l'alliage de titane 6-4 idéal pour les structures en titane de l'aérospatiale, les appareils médicaux, les tuyauteries en titane résistantes à la corrosion et les composants industriels exposés à des environnements extrêmes.

Principales propriétés des matériaux

Propriétés mécaniques

Composition chimique de l'alliage de titane 6-4 Tableau 1：

Quelles sont les propriétés mécaniques de l'alliage de titane 6-4 ? Table 2：

L'alliage Ti-6Al-4V conserve une résistance élevée à des températures ambiantes et élevées allant jusqu'à 400°C, ce qui le rend approprié pour les moteurs aérospatiaux, les échangeurs de chaleur et les fixations à haute résistance.

Quelles sont les propriétés physiques de l'alliage de titane 6-4 ? Tableau 3

Propriétés thermiques

• Point de fusion : 1604-1660°C
• Conductivité thermique : 6,7 W/m-K
• Coefficient de dilatation thermique : 8,6 × 10-⁶ /°C

La faible dilatation thermique et la conductivité modérée de l'alliage de titane 6-4 en font un matériau idéal pour les applications d'ingénierie de précision, notamment les pales de turbines, les implants biomédicaux et les équipements de traitement chimique.

Résistance à la corrosion（6-4）

L'alliage de titane 6-4 forme naturellement une couche d'oxyde passive, ce qui lui confère une excellente résistance à la corrosion par l'eau de mer, à l'oxydation et à de nombreux produits chimiques industriels. Il est particulièrement résistant à :

• Eau salée et milieux marins
• Ions chlorure
• Acides organiques et inorganiques
• Conditions d'humidité élevée

Le titane résistant à la corrosion est donc un matériau fiable pour les plates-formes offshore, les usines de dessalement et les canalisations chimiques.

Biocompatibilité

Le Ti-6Al-4V ELI (Grade 23) de qualité médicale est largement utilisé dans les implants orthopédiques, les appareils dentaires et les instruments chirurgicaux en raison de ses caractéristiques :

• Faible teneur en carbone (≤0,08%)
• Haute résistance à la fatigue
• Excellente compatibilité avec les tissus
• Réduction du risque de corrosion intergranulaire

Fabrication et transformation

Chez DAXUN ALLOY, nos produits en alliage de titane 6-4 sont fabriqués avec un contrôle de qualité strict afin de garantir des performances supérieures.

Fusion et coulée

• Refonte à l'arc sous vide (VAR)
• Fusion par faisceau d'électrons (EBM)
• Lingots de titane de haute pureté à composition contrôlée

Forgeage et laminage

• Forgeage de précision pour les composants aérospatiaux et médicaux
• Laminage à chaud et à froid pour produire des feuilles, des barres et des plaques
• Excellente structure de grain pour des propriétés mécaniques améliorées
  

Usinage

• Usinage CNC de composants complexes en titane pour l'aérospatiale
• Fraisage et tournage avancés pour les implants médicaux en titane
• Tolérances et finitions de surface personnalisées pour les applications critiques

Traitement thermique

• Traitement en solution pour améliorer la résistance à la corrosion
• Vieillissement pour une résistance élevée
• Maintient une excellente résistance à la fatigue et à la rupture

Finition de surface

• Polissage, décapage et anodisation à des fins esthétiques et fonctionnelles
• Finitions brossées et mates disponibles pour les applications décoratives
• Finition de haute précision pour les implants médicaux en titane et les pièces aérospatiales

Contrôle de la qualité et essais

• 1. Daxun Alloy utilise des équipements de test avancés pour garantir une qualité constante :
• 2. les essais par ultrasons, les essais non destructifs et les essais de ressuage
• 3. essais mécaniques pour vérifier la résistance à la traction, la dureté et la résistance à la fatigue
• 4.Analyse chimique à l'aide d'un spectromètre de table
• 5. contrôle dimensionnel à l'aide d'une machine à mesurer tridimensionnelle (MMT) à commande numérique
• 6. essais non destructifs (END) de composants aérospatiaux critiques
• Ces processus rigoureux garantissent que chaque lot d'alliage de titane 6-4 respecte ou dépasse les normes ASTM B265, ASTM B348, AMS 4928 et d'autres normes internationales.

Applications de l'alliage de titane Ti-6Al-4V

Alliage de titane 6-4 est au service d'un large éventail d'industries :

• Aérospatiale
  L'alliage de titane 6-4 (Ti-6Al-4V, titane de grade 5) est largement utilisé dans l'industrie aérospatiale en raison de sa résistance spécifique élevée, de ses propriétés de légèreté et de son excellente résistance à la corrosion. Il est couramment transformé en feuilles, plaques, barres et pièces forgées en titane pour les composants structurels des avions, les pales de turbines, les trains d'atterrissage et les fixations aérospatiales. Pour les applications à haute température ou à charge critique, le Ti-6Al-4V ELI (titane de grade 23) peut également être utilisé, en particulier dans les composants aérospatiaux de précision et les pièces de moteur.
• Médical
  Dans le secteur médical, le Ti-6Al-4V ELI est préféré pour sa biocompatibilité, sa grande ténacité et sa faible teneur en impuretés, ce qui le rend idéal pour les implants orthopédiques, les implants dentaires, les instruments chirurgicaux et les dispositifs pour la colonne vertébrale. Le matériau est souvent fourni sous forme de barres de titane, de tiges, de fils et de composants forgés pour permettre un usinage précis et la personnalisation des implants. Le titane commercialement pur (grade 1 ou grade 2) est également utilisé dans les implants non porteurs et les outils chirurgicaux où une résistance maximale à la corrosion est essentielle.
• Industriel et chimique
  La résistance exceptionnelle de l'alliage de titane 6-4 à la corrosion et son rapport résistance/poids élevé le rendent adapté aux applications industrielles exigeantes, notamment les pipelines chimiques, les échangeurs de chaleur, les réservoirs sous pression et les composants de réacteurs. En particulier, les tubes et tuyaux en titane sont largement utilisés pour les échangeurs de chaleur à haute performance, offrant une résistance fiable à la corrosion dans des environnements chimiques agressifs et dans l'eau de mer. Le matériau est généralement fabriqué sous forme de tuyaux, tubes, feuilles et plaques de titane pour répondre aux besoins des systèmes de traitement chimique, pétrochimique et à haute température. Le titane de grade 12 est parfois utilisé dans des systèmes chimiques exposés à l'eau de mer pour une meilleure protection contre la corrosion.
• Marine et offshore
  Pour les applications marines et offshore, le Ti-6Al-4V et le Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo sont largement utilisés dans les systèmes de désalinisation, les plateformes offshore et les navires de guerre. Le matériau est fourni sous forme de plaques, de feuilles, de tuyaux et de pièces forgées en titane, offrant une résistance à la corrosion à long terme dans l'eau de mer et une fiabilité structurelle dans des conditions marines difficiles.
• Fixations et composants spécialisés de haute performance
  L'alliage de titane 6-4 est également utilisé dans les secteurs de l'automobile, de l'aérospatiale et des équipements sportifs de haute performance pour des fixations, des ressorts et des composants de précision légers et très résistants. Les produits sont souvent fournis sous forme de fils, de tiges et de pièces forgées spécialisées en titane, ce qui permet de trouver des solutions personnalisées pour les ressorts, les bobines, les boulons et les composants soumis à de fortes contraintes, pour lesquels la réduction du poids et la durabilité sont essentielles.

DAXUN ALLOY Avantages

• Capacités de production étendues
• Services de source unique pour la fusion, le forgeage, le laminage, l'usinage, le traitement thermique (STA) et la finition
• Contrôle de qualité avancé
• Une grande expérience de l'industrie
• Partenariat avec des entreprises mondiales de premier plan dans les domaines de l'aérospatiale, de la médecine et de la chimie
• Personnalisation et flexibilité
• Dimensions, formes et finitions sur mesure pour répondre aux spécifications du client
• Approvisionnement fiable et livraison rapide
• Garantir l'achèvement des projets dans les délais impartis grâce à des stocks importants et à des expéditions à l'échelle mondiale
• Expertise technique
• Des équipes dédiées de R&D et d'ingénierie assurent le support des applications.

Foire aux questions (FAQ)

Q1 : Qu'est-ce qui rend l'alliage de titane 6-4 meilleur que les autres alliages de titane ?
R : Le Ti-6Al-4V offre un équilibre idéal entre haute résistance mécanique, résistance à la corrosion et biocompatibilité. Il est largement utilisé dans les applications aérospatiales, médicales et marines en raison de sa polyvalence.

Q2 : L'alliage de titane 6-4 peut-il être soudé facilement ?
R : Oui, avec des procédures appropriées, les grades Ti-6Al-4V et Ti-6Al-4V ELI peuvent être soudés par TIG ou par faisceau d'électrons tout en conservant leurs propriétés mécaniques et leur résistance à la corrosion.

Q3 : L'alliage de titane 6-4 est-il adapté aux applications marines ?
R : Absolument. Son excellente résistance à la corrosion dans l'eau de mer en fait un produit idéal pour les plates-formes offshore, les usines de dessalement et les tuyauteries marines.

Q4 : Quelles certifications fournissez-vous pour le Ti-6Al-4V ?
R : DAXUN ALLOY fournit une documentation complète, y compris les certificats d'essai d'usine (MTC), les rapports sur la composition des matériaux, les certificats d'essai mécanique et les rapports de contrôle non destructif (NDT), selon les besoins.

Q5 : Pouvez-vous fournir des composants en titane personnalisés ?
R : Oui, nous sommes spécialisés dans les dimensions, les formes et les finitions de surface sur mesure pour répondre aux exigences des clients dans les domaines de l'aérospatiale, de la médecine et de l'industrie.

Conclusion

DAXUN ALLOY est un fournisseur mondial de confiance d'alliage de titane 6-4 (Ti-6Al-4V), offrant des solutions de titane de haute performance pour l'aérospatiale, le titane médical et la résistance à la corrosion. Notre expertise couvre la fusion, le forgeage, l'usinage, le traitement thermique et la finition de surface, garantissant une qualité fiable pour des applications industrielles exigeantes. Grâce à sa vaste expérience de collaboration avec des leaders mondiaux et à son engagement en faveur de la personnalisation, DAXUN ALLOY fournit des produits en titane innovants, durables et de haute qualité.

Que vous ayez besoin de feuilles, de barres, de tuyaux ou de composants aérospatiaux de précision en titane, DAXUN ALLOY vous offre une expertise technique, un contrôle de la qualité et un soutien de projet inégalés. Choisissez DAXUN ALLOY pour des solutions en titane à haute résistance, légères et résistantes à la corrosion qui dépassent les normes de l'industrie.

Auteur : David

David est titulaire d'une licence en ingénierie mécanique et possède plus de 20 ans d'expérience dans les secteurs des alliages de titane et des matériaux avancés. Tout au long de sa carrière, il a occupé des postes de direction dans des entreprises de premier plan, notamment Daxun Alloys, des fournisseurs mondiaux de l'aérospatiale et des fabricants de métaux spécialisés, acquérant ainsi une grande expertise dans la production d'alliages de titane, l'assurance de la qualité et les applications industrielles. Ses compétences professionnelles couvrent les processus d'ingénierie, l'innovation en matière de matériaux et les marchés d'exportation internationaux, ce qui fait de lui une autorité reconnue dans le domaine des alliages de titane à haute performance pour les secteurs aérospatial, médical et industriel.