En raison de son instabilité thermodynamique, le titane pur n’existe pas dans la nature. Avec un potentiel d'électrode standard de -1,63 V, le titane et ses alliages forment facilement un excellent film d'oxyde protecteur (principalement TiO2) dans les environnements atmosphériques et aqueux. Ce film d'oxyde place le titane dans un état passivé, ce qui le rend très résistant à la corrosion dans de nombreux environnements corrosifs.
Après passivation, le potentiel d'autocorrosion du titane et de ses alliages augmente considérablement. Le potentiel naturel de corrosion du titane dans l'eau de mer à 25 degrés est d'environ 0,1 V. Le film de passivation en titane possède d'excellentes propriétés d'auto-guérison. Si le film de passivation est endommagé, il peut se réparer rapidement (en 10 secondes), formant ainsi un nouveau film protecteur.
Le film d'oxyde formé à des températures inférieures à 300 degrés est assez dense et offre une protection efficace contre la corrosion. La capacité du titane à résister à la corrosion dans les environnements marins, combinée à ses propriétés de passivation uniques, en fait un matériau hautement recherché pour diverses applications, en particulier dans les industries exposées à des conditions corrosives difficiles.
Faisabilité des applications d’ingénierie à grande échelle
Il n’existe aucun goulot d’étranglement technologique pour les applications à grande échelle des alliages de titane dans l’ingénierie maritime.
Problèmes de soudage
Le soudage sur site des alliages de titane ne pose aucun problème majeur. Les techniques de soudage domestiques pour les alliages de titane sont relativement matures, en particulier pour les alliages de titane de qualité navale comme le TA2, le Ti50, le Ti75, entre autres.
Problèmes d'inspection
Les joints soudés en alliages de titane et autres produits connexes sont soumis à une inspection basée sur les normes correspondantes et possèdent un équipement portable, permettant des inspections sur site en douceur.
Recommandation pour les alliages de canalisations d'eau de mer
En cas de conditions de basse pression dans les canalisations d'eau de mer, l'alliage TA2 est recommandé. Cet alliage présente des indicateurs de performances mécaniques de Rm supérieur ou égal à 400MPa, Rp0,2 supérieur ou égal à 320MPa, A supérieur ou égal à 20%. L’alliage TA2 est l’une des qualités de titane les plus couramment utilisées actuellement. Il possède d'excellentes capacités de traitement, des techniques de traitement matures et des coûts de production inférieurs en conséquence.
Pour les situations impliquant des pressions plus élevées, d'autres alliages de titane avec différents niveaux de résistance peuvent être envisagés en fonction de la pression nominale, tels que le Ti50, le Ti75 et des alliages similaires. Ces alliages possèdent également de bonnes propriétés d’usinage et peuvent être transformés de manière économique en tubes.
La densité des alliages de titane est faible, seulement 0,577 fois celle de l'acier. Simultanément, l’utilisation d’équipements en alliage de titane peut éliminer les coûts ultérieurs de maintenance et de remplacement, ainsi que les coûts de risque potentiellement plus élevés associés aux fuites de corrosion.
Actuellement, les prix des matériaux en alliage de titane sont à des niveaux historiquement bas. Le prix du titane spongieux est passé de 200 000 yuans/tonne en 2006 à 46 000 yuans/tonne. Avec l'amélioration continue des capacités de traitement, les coûts de traitement des tubes en alliage de titane ont également diminué régulièrement. Ces facteurs présentent d’excellentes opportunités pour l’utilisation généralisée des alliages de titane.
