Propriétés mécaniques du titane :
(1) La résistance à la traction du titane pur est de 265 ~ 353MPa, l'alliage de titane disponible est de 686-1176mpa et le maximum actuel est de 1764MPa. Les alliages de titane ont une résistance comparable à celle de nombreuses plaques d'acier, mais la résistance spécifique de l'acier est bien inférieure à celle des alliages de titane.
(2) La résistance à la compression du titane et de l'alliage de titane n'est pas inférieure à sa résistance à la traction. La limite d'élasticité en compression et la limite d'élasticité en traction du titane pur industriel sont à peu près égales, tandis que la résistance à la compression de Ti-6AI-4V et Ti-5AI-2.5Sn est légèrement supérieure à la résistance à la traction.
(3) La résistance au cisaillement est généralement de 60 % à 70 % de la résistance à la traction. La limite d'élasticité en compression de la feuille de titane et d'alliage de titane est d'environ 1,2 à 2,0 fois la résistance à la traction.
(4) Sous une atmosphère normale, la limite d'endurance du titane et des alliages de titane traités et recuits est de 0.5 ~ 0.65 résistance à la traction. La limite d'endurance du TI-6AI-4V recuit est de 0.2 fois la résistance à la traction à 10 millions d'essais de fatigue dans un état d'entaille (Kt=3.9).
(5) La dureté de la plus haute pureté du titane pur industriel est généralement inférieure à 120HB (dureté Brinell), et la dureté des autres titanes industriels purs est de 200 ~ 295HB. La dureté de la coulée de titane pur est de 200 ~ 220HB. La dureté de l'alliage de titane à l'état de recuit est de 32 ~ 38HRC (Rockwell), équivalent à 298 ~ 349HB. La dureté de Ti-5Al-2.5Sn et Ti-6AI-4V est de 320HB, et celle de l'impureté à faible dégagement Ti-6 Al-4V est 310HB.
(6) Le module d'élasticité en traction du titane pur industriel est de 105 ~ 109GPa. Le module d'élasticité en traction de la plupart des alliages de titane à l'état de recuit est de 110 ~ 120GPa. Le module de traction de l'alliage de titane durci vieilli est légèrement supérieur à celui de l'alliage de titane recuit, et le module de compression est égal ou supérieur au module de traction. Le module d'élasticité spécifique de l'alliage de titane est égal à celui de l'alliage d'aluminium, juste derrière le béryllium, le molybdène et certains superalliages.
(7) Le module de torsion ou de cisaillement du titane pur industriel est de 46GPa et le module de cisaillement de l'alliage de titane est de 43 ~ 51GPa. Afin d'améliorer la résistance de l'alliage de titane, l'augmentation de la teneur en matériau interstitiel aura des effets néfastes sur la résistance aux chocs et la ténacité à la rupture de l'alliage. Selon le type et l'état de l'alliage de titane, la valeur de résistance aux chocs Xia notch du titane pur industriel dénaturé est de 15 ~ 54J/㎡, et l'état de coulée est d'environ 4 ~ 10J/㎡. La résistance aux chocs de l'alliage de titane à l'état de recuit est de 13 ~ 25,8j /㎡, et l'état de vieillissement est légèrement inférieur. La résistance aux chocs en V de Ti-5AI-2.5Sn à l'état de coulée est de 10J/㎡, et celle de Ti-6AI-4V est de {{18 }}J /㎡. Plus la teneur en oxygène de l'alliage de titane est faible, plus la valeur est élevée.
(8) De nombreux alliages de titane ont une ténacité à la rupture très élevée, ou la capacité des alliages de titane à résister à la propagation des fissures est très bonne. Ti-6ai-4v à l'état recuit est une sorte de matériau d'excellente ténacité. Lorsque le coefficient de concentration d'entaille Kt=25.4mm, le rapport de la résistance à la traction avec entaille à la résistance à la traction sans entaille est supérieur à 1.
(9) L'alliage de titane peut maintenir certaines performances à des températures élevées. L'alliage de titane industriel général peut maintenir ses performances à 540 degrés, mais ne peut être utilisé que pendant une courte période, une plage de température suffisamment longue est de 450 à 480 degrés. Les alliages de titane ont été développés pour une utilisation à 600 degrés. En tant que matériau de missile, l'alliage de titane peut être utilisé à 540 degrés pendant une longue période et à 760 degrés pendant une courte période.
(10) Le titane et les alliages de titane peuvent conserver leurs propriétés mécaniques d'origine à basse et très basse température. Lorsque la température diminue, la résistance du titane et des alliages de titane augmente, tandis que la ductilité diminue progressivement. De nombreux alliages de titane recuits ont une ductilité et une ténacité à la rupture suffisantes à -195.5 degrés. Ti-5ai-2.5sn avec des éléments interstitiels exceptionnellement bas peut être utilisé à -252.7 degré . Le rapport de la résistance à la traction avec encoche à la résistance à la traction sans encoche est de 0,95 ~ 1,15 à -25.7 degré.
(11) L'oxygène liquide, l'hydrogène liquide et le fluor liquide sont des propulseurs importants dans les missiles et les engins spatiaux. Les propriétés à basse température des matériaux utilisés pour fabriquer des réservoirs de gaz cryogéniques et des structures cryogéniques sont très importantes. Lorsque la microstructure est équiaxe et que la teneur en éléments interstitiels (oxygène, hélium, hydrogène, etc.) est peu profonde, la ductilité de l'alliage de titane est toujours inférieure à 5 %. La plupart des alliages de titane ont une faible ductilité à -252,7 degré, tandis que l'allongement de Ti-6AI-4V atteint 12 %.
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