Production de lingots de titane
Refonte
Deux méthodes de fusion de l'éponge de titane sont utilisées dans l'industrie : la fusion à l'arc électrique et la fusion par induction.
La fusion par induction se fait soit sous blindage d'argon ou d'hélium, soit sous vide, car le titane interagit fortement avec les gaz atmosphériques au-dessus de 1040°C. La fusion par induction produit des lingots très homogènes et reproductibles. Le principal inconvénient de la fusion par induction est que le titane absorbe jusqu'à 1 % du carbone du revêtement du four en graphite. La méthode de l'induction est utilisée lorsque le métal n'a pas besoin d'une ductilité et d'une ténacité élevées. La fusion à l'arc est réalisée à l'aide d'électrodes en graphite et la teneur en carbone du métal est réduite à 0,2 %.
Production post-fusion
Après la refonte, des lingots plats, carrés ou ronds de différents paramètres sont produits, jusqu'à la plus petite section transversale, ce qui a entraîné une modification de la proportion de produits semi-finis fabriqués directement à partir de lingots de titane et de leurs billettes intermédiaires. Il convient également de noter que la tâche ne se limite pas à l'obtention d'une première billette mesurée pour la mise en forme finale. De nouvelles méthodes permettent d'obtenir la structure d'alliage souhaitée.
Pièces chaudes
La production de billettes intermédiaires pour les lingots de titane est encore basée sur le processus de déformation à chaud. Les analyses montrent que seuls 12 à 15 % des produits semi-finis déformés en titane et alliages de titane sont obtenus directement à partir des lingots par pressage, forgeage, laminage. Ces produits sont des profils solides, des barres et des plaques de grande taille ainsi que des pièces forgées lourdes.
Opérations spéciales
La production de petites barres et de fils, de plaques et de feuilles minces, de tubes et de profilés pressés et laminés, ainsi que de petites pièces forgées ne nécessite pas d'opérations spéciales visant à former une structure réglementée. En revanche, la production de barres de grand diamètre, de tôles épaisses, de profilés et de tubes à parois épaisses, de pièces forgées de taille moyenne et de grande taille destinées à la fabrication de composants lourdement chargés, nécessite des opérations spéciales. Dans le cas contraire, soit la structure et les propriétés mécaniques souhaitées ne peuvent être obtenues lors de la déformation ultérieure, soit des opérations supplémentaires à forte intensité de main-d'œuvre sont nécessaires.
Principes de traitement
Un principe important pour le travail à chaud des alliages de titane est le choix des modes de chauffage et de déformation. La production de lingots de titane doit répondre aux exigences de ductilité nécessaires à la déformation. Les données de conductivité thermique sont importantes pour établir le temps de chauffage minimum des billettes, avant la déformation et le traitement thermique. Ce temps à 1000 °C est d'environ 40 secondes par millimètre d'épaisseur et de 60 secondes à des températures inférieures. La production de lingots de titane utilise ces données pour déterminer les temps de refroidissement minimaux pour les billettes de différentes sections.
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