Inconel vs Titane :Comprendre les cas d'utilisation des métaux de haute spécification

L'inconel et le titane sont tous deux des métaux de haute spécification adaptés à une grande variété d'applications à contraintes élevées et corrosives. Bien que les deux possèdent des propriétés physiques et mécaniques souhaitables qui les rendent adaptés aux conditions extrêmes, l'Inconel et le titane sont des métaux très différents. Ici, nous examinerons les principales propriétés, les problèmes de fabrication et les cas d'utilisation qui différencient l'Inconel du titane.

Inconel

Inconel est le nom commercial d'une famille de superalliages nickel-chrome fabriqués par Special Metals Corporation. Il a une tolérance incroyablement élevée aux températures extrêmes et peut supporter environ 2 000 ° F (selon l'alliage) sans perdre de résistance. Il fonctionne également bien à des températures cryogéniques.

En plus de ses performances à température extrême, l'Inconel possède d'excellentes propriétés mécaniques à température ambiante. L'Inconel 725, par exemple, a une résistance à la traction allant jusqu'à 180 ksi, soit deux fois la résistance de l'acier de construction. Certains alliages Inconel, tels que l'Inconel 718, sont durcis par précipitation pour augmenter 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 les conditions les plus exigeantes. Cependant, comme la plupart des superalliages, il est nettement plus cher que les métaux courants comme l'acier, l'aluminium et le titane.

Usinage Inconel

La résistance qui fait de l'Inconel un matériau si précieux pour les conditions extrêmes le rend également difficile à usiner. Il est exceptionnellement dur et a tendance à s'écrouir pendant l'usinage, ce qui peut endommager les outils de coupe et déformer la pièce.

L'Inconel soulageant les contraintes grâce à la mise en solution avant l'usinage peut aider à réduire la dureté de surface et à limiter l'écrouissage, réduisant ainsi les contraintes et l'usure de l'outillage. L'outillage en céramique est recommandé, car il est capable de coupes rapides et continues qui minimisent l'écrouissage. Il est également important d'éviter le picage, qui peut augmenter l'écrouissage.

Soudure Inconel

La plupart des Inconel sont difficiles à souder car les soudures ont tendance à se fissurer. Cependant, certains alliages Inconel sont conçus pour être soudables. Ceux-ci sont généralement soudés au TIG (gaz inerte au tungstène) avec de l'Inconel 625, l'alliage Inconel le plus soudable, comme métal d'apport. Bien que le soudage TIG ne nécessite généralement pas de charge, il est recommandé pour le soudage Inconel en raison de la difficulté de fusionner deux pièces sans les fissurer.

Applications Inconel

En raison de sa haute résistance aux produits chimiques et à la température, l'Inconel est idéal pour une variété d'applications aérospatiales, pétrolières et gazières et marines. Certains cas d'utilisation courants d'Inconel incluent :

• Échappements de moteur à réaction.
• Turbines.
• Raccords d'échappement.
• Pilules de fusées éclairantes.
• Tuyauterie de gaz naturel.
• Palettes d'hélices marines.
• Fixations aérospatiales et marines
• Pièces de machinerie lourde.

L'Inconel est un matériau idéal chaque fois que des températures extrêmes et une résistance à la corrosion sont nécessaires, en particulier lorsque des températures élevées dégraderaient la résistance et la résistance à l'oxydation d'autres métaux.

Titane

Le titane est un métal élémentaire avec un rapport résistance/poids exceptionnellement élevé, ce qui le rend très utile pour les applications où la réduction du poids est essentielle, comme les composants structurels de l'aérospatiale. Le titane est à peu près aussi solide que l'acier mais seulement la moitié du poids. Cependant, ces propriétés ont un prix plus élevé que les métaux plus courants comme l'aluminium et l'acier, bien qu'il soit généralement beaucoup moins cher 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'oxydation passive à sa surface qui protège le matériau. Cela rend le titane extrêmement résistant à la corrosion, même contre les acides forts comme les acides sulfurique et chlorhydrique. De plus, le titane est également biocompatible et non toxique, il est donc utilisé pour de nombreuses applications médicales.

Le titane est disponible dans des qualités commercialement pures et alliées. L'alliage le plus courant, Ti 6Al-4V, est allié à l'aluminium et au vanadium et représente environ la moitié de tout le titane utilisé dans le monde. Cet alliage de titane et d'autres sont conçus pour être plus durs, plus résistants et/ou plus faciles à travailler que le titane pur. Le titane commercialement pur (CP) est plus doux et plus ductile que l'alliage de titane, mais sa résistance à la corrosion est exceptionnelle.

Usinage du Titane

Les propriétés qui font du titane un métal aussi utile le rendent également très difficile à usiner. Comme l'Inconel, le titane est susceptible de s'écrouir. Le titane CP est également très gommeux lors de l'usinage et forme de longs copeaux continus qui peuvent interférer avec l'outil de coupe. Cette caractéristique le rend également sensible au grippage. Cela peut être réduit en utilisant beaucoup de liquide de refroidissement haute pression pour éliminer les copeaux dès que possible et garder les goujures de l'outil dégagées.

Lors de l'usinage du titane, évitez les coupes interrompues et gardez l'outil en mouvement à tout moment au contact de la pièce. Un contact excessif provoquera un frottement de l'outil, créant une chaleur excessive qui entraînera un écrouissage. L'usinage à une vitesse inférieure et à une vitesse d'avance plus élevée peut réduire considérablement la génération de chaleur.

Alors que l'Inconel est extrêmement dur et rigide, le titane est beaucoup plus flexible, de sorte que les pièces nécessitent une prise sûre et une configuration de machine aussi rigide que possible. Le titane et ses alliages sont très élastiques, ce qui provoque des retours élastiques et des vibrations lors de l'usinage et peut entraîner un mauvais état de surface.

Titane Soudé

Le titane et ses alliages sont facilement soudables. Les techniques et équipements de soudage du titane sont similaires à ceux utilisés pour d'autres métaux de haute spécification, tels que l'acier inoxydable ou les alliages à base de nickel. Le titane, cependant, nécessite une attention plus particulière à la propreté et à la protection contre les gaz inertes que les autres métaux. La contamination par l'air peut endommager les soudures en titane.

Applications Titane

Les propriétés mécaniques du titane, en particulier 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 sa résistance supérieure à la corrosion et de sa biocompatibilité.

Certaines utilisations courantes du titane incluent :

• Moteurs et châssis d'avion.
• Placage de blindage.
• Navires de la marine.
• Vaisseau spatial.
• Missiles.
• Train d'atterrissage.
• Conduits d'évacuation.
• Articulations artificielles.
• Matériel pour fixer ou réparer les os.
• Dispositifs médicaux implantés.
• Équipement sportif.
• Cadres de vélo.

Inconel et Titane

Industrial Metal Service est spécialisé dans la fourniture d'Inconel, de titane, d'acier, d'aluminium et d'autres métaux aux ateliers d'usinage, aux fabricants et aux fabricants de la région de la baie de San Francisco. Nous expédions également dans toute la France sans minimum de commande. Notre entrepôt de San Jose est approvisionné avec un vaste inventaire d'Inconel et d'alliages de titane, comprenant à la fois de nouveaux métaux provenant d'usines américaines et des restes de métaux vérifiés qui offrent des économies considérables.