Désignation et composition de l'alliage
TA7 est la désignation chinoise d'un alliage de titane alpha de composition nominale Ti-5Al-2,5Sn. L'aluminium est le principal stabilisant alpha et fournit un renforcement en solution solide, tandis que l'étain renforce l'alliage sans réduire la ductilité autant que le feraient d'autres ajouts. Le matériau correspond à la norme ASTM Grade 6 avec la désignation UNS R54520.
Étant donné que l'alliage ne contient aucun élément bêta-stabilisant en quantités significatives, la structure est essentiellement constituée uniquement de phase alpha. Cela confère au TA7 sa combinaison caractéristique de résistance au fluage, de soudabilité et de stabilité à haute température-.
Propriétés mécaniques
À l'état recuit, le TA7 développe une résistance à la traction minimale d'environ 828 MPa et une limite d'élasticité minimale d'environ 786 MPa, équivalentes à 120 ksi et 114 ksi respectivement dans le système ASTM. L'allongement est généralement de 10 pour cent ou plus et l'alliage maintient une résistance utile jusqu'à environ 480 degrés Celsius.
La structure entièrement alpha offre également une excellente ténacité et l'alliage conserve une résistance aux chocs jusqu'aux températures cryogéniques, ce qui est rare parmi les métaux de construction.
Hautes-températures et performances cryogéniques
La phase alpha est stable à température élevée, de sorte que le TA7 résiste mieux à la déformation par fluage que les alliages alpha-bêta dans la plage de 300 à 480 degrés Celsius. Les composants soumis à une charge soutenue en température, tels que les conduits du moteur et la structure chaude de la cellule, bénéficient de cette stabilité.
À l'opposé de l'échelle de température, le TA7 et sa variante interstitielle très-faible-sont utilisés pour les réservoirs cryogéniques et les tuyauteries qui manipulent des gaz liquéfiés, car l'alliage reste résistant à moins 196 degrés Celsius.
Transformation et fabrication
Le TA7 est travaillé à chaud et recuit à des températures inférieures au transus bêta d'environ 1 040 degrés Celsius pour contrôler la taille des grains. L'alliage est soudable avec une protection contre un gaz inerte et les soudures présentent une bonne ductilité car la structure alpha ne forme pas de produits de transformation fragiles.
Le formage est effectué à température modérée pour les formes complexes, et l'usinage suit les pratiques normales du titane avec des outils tranchants et un refroidissement adéquat.
Applications aérospatiales et industrielles
Dans l'aérospatiale, le TA7 est utilisé pour les carters d'admission de moteurs, les conduits, les aubes directrices, les tôles structurelles et les réservoirs de propulseur cryogénique. Sa résistance au fluage le rend adapté aux composants soumis à un échauffement aérodynamique sur les avions à grande vitesse-.
Les applications industrielles incluent les équipements chimiques-à haute température, les échangeurs de chaleur et les usines de traitement cryogénique où la combinaison de résistance à la corrosion, de capacité de température et de ténacité est requise.
Foire aux questions
Q : Quelle est la composition de l’alliage de titane TA7 ?
R : TA7 a la composition nominale Ti-5Al-2,5Sn, avec de l'aluminium et de l'étain fournissant une solution solide renforçant la phase alpha.
Q : Quelle est la résistance à la traction du TA7 ?
R : À l'état recuit, le TA7 développe une résistance à la traction minimale d'environ 828 MPa et une limite d'élasticité minimale d'environ 786 MPa.
Q : Le TA7 peut-il être utilisé à température cryogénique ?
R : Oui, le TA7 conserve une excellente ténacité jusqu'à environ moins 196 degrés Celsius et est utilisé pour les réservoirs et la tuyauterie cryogéniques.
Q : Le TA7 est-il soudable ?
R : Oui, la structure entièrement alpha se soude bien avec une protection contre les gaz inertes et produit des joints ductiles.
Q : Quelle est la limite de température de service du TA7 ?
R : Le TA7 maintient une résistance utile au fluage jusqu'à environ 480 degrés Celsius en service continu.
