Le titane est le métal du futur
Pertinence
La seconde moitié du XXe siècle est marquée par le développement généralisé de la production de titane dans le monde. Ce métal présente de nombreux avantages, ses gisements se retrouvent partout et ses propriétés de consommation uniques ont permis d’appeler le titane le métal du futur. Ce matériau est aussi léger et résistant à la corrosion qu’un alliage aluminium-magnésium, mais incomparablement plus solide, plus résistant à la chaleur, et la fatigue du métal lui est inconnue. Les pièces en titane, contrairement aux pièces en acier, sont environ 2 à 3 fois plus légères. Les alliages de titane sont indispensables dans la construction navale en raison de leur résistance à la corrosion. Au 19ème siècle, il était prévu qu'à l’avenir ce métal serait utilisé pour la fabrication de placages pour navires, sous-marins, hélices et torpilles. Les coquilles ne collent pas aux alliages de titane, ce qui augmente la résistance du navire lors du mouvement.
Coût élevé
Ce matériau pratiquement incontesté pour l’industrie aérospatiale est assez difficile à traiter, possède des propriétés chimiques et physiques complexes. En 1940, William Kroll proposa la production de titane métallique sous forme d'éponge par réduction du tétrachlorure de TiCl 4 avec du magnésium, mais cette méthode s’avéra très coûteuse et compliquée. Un investissement de plusieurs milliards de dollars a été investi dans le développement de ce métal, mais une alternative à cette méthode n’a pas encore été trouvée. Le métal reste très cher aujourd’hui. Si nous prenons l’URSS, alors pendant la «course aux armements», à la fin des années 70 du XXe siècle, la quasi-totalité de la production annuelle de titane a été consacrée à un projet unique. Un sous-marin nucléaire a été créé, où le titane a servi de matériau structurel principal. Ce sous-marin a établi un record du monde (à ce jour inégalé) de vitesse sous-marine, il est amagnétique et possède une profondeur d’immersion unique. .
Histoire
À ce jour, 4 fabricants sont engagés dans la production d'éponge de titane et il y a environ 10 gros consommateurs qui, à leur tour, fabriquent des produits en titane à partir de produits laminés en titane. L’industrie du titane a été fondée ici dans les années de l’URSS. Le plus grand complexe industriel produisant du titane est créé, sa capacité est de 80 000 tonnes par an. Selon cet indicateur, le pays était le premier au monde. L’industrie comprenait un certain nombre de plus grandes entreprises: à Zaporozhye (ZTMK), à Ustye-Kamenogorsk (UKTMC), à Verkhnesaldinsk (VSMPO), dans la région de Sverdlovsk (VSMPO maintenant AVISMA). AVISMA représente désormais un tiers de la production totale d'éponges de titane et un quart des produits laminés en titane. La préservation et le développement de la production de titane n’est pas une tâche facile. En 1991, lorsque l’URSS s’est effondrée, il y a eu une forte baisse du nombre de commandes, l’industrie du titane a traversé une crise. A cette époque, il y avait une réduction des commandes des dizaines de fois. Mais l’industrie du titane s’est relancée.
Usage
À l'échelle industrielle, les alliages de titane ont d’abord été utilisés dans la conception d’un moteur à réaction d’avion, ce qui a permis de réduire son poids de 10 à 25%. Les alliages de titane sont utilisés pour fabriquer des disques et des aubes de compresseurs, des pièces de prises d’air, des aubes directrices et des fixations. De tels alliages ont trouvé l’application la plus large dans les avions supersoniques. L’augmentation de la vitesse de vol de l’avion a entraîné une augmentation de la température cutanée. Les alliages d’aluminium ne répondent plus aux exigences de la technologie aéronautique à des vitesses supersoniques, lorsque la peau chauffe jusqu'à 246−316°C. L’optimum dans de telles conditions était l’utilisation du titane. Dans les années 1970, le niveau d’utilisation des alliages de titane pour les cellules d’avions civils a augmenté. La masse totale des pièces en titane de l’avion moyen-courrier TU-204 est de 2570 kg. L’utilisation du titane se développe également dans les structures des dirigeables et des hélicoptères pour les pièces d’entraînement des rotors, ainsi que les systèmes de contrôle. Et les spécialistes des fusées modernes qui planifient des vols vers d’autres planètes peuvent affirmer avec raison que le titane est le métal du futur.
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