La résistance à la traction du titane pur est de 265 ~ 353MPa, et l’alliage de titane général est de 686 ~ 1176MPa, et le maximum actuel peut atteindre 1764MPa. La résistance des alliages de titane est comparable à celle de nombreux aciers, mais la résistance spécifique des aciers est bien inférieure à celle des alliages de titane....
La résistance à la traction du titane pur est de 265 ~ 353MPa, et l’alliage de titane général est de 686 ~ 1176MPa, et le maximum actuel peut atteindre 1764MPa. La résistance des alliages de titane est comparable à celle de nombreux aciers, mais la résistance spécifique des aciers est bien inférieure à celle des alliages de titane.
La résistance à la compression du titane et des alliages de titane n’est pas inférieure à leur résistance à la traction. Les limites d’élasticité à la compression et à la traction du titane pur industriel sont à peu près égales, tandis que les résistances à la compression du Ti-6AI-4V et du Ti-5AI-2.5Sn sont légèrement supérieures aux résistances à la traction.
La résistance au cisaillement est généralement de 60% à 70% de la résistance à la traction. La limite d’élasticité à la compression des feuilles de titane et d’alliage de titane est d’environ 1,2 à 2,0 fois la résistance à la traction.
Dans une atmosphère atmosphérique normale, la limite d’endurance du titane traité et recuit et des alliages de titane est de 0,5 à 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 lorsqu’il est soumis à 10 millions d’essais de fatigue à l’état entaillé (Kt = 3,9).
La dureté du titane pur industriel traité de la plus haute pureté est généralement inférieure à 120HB (dureté Brinell), et la dureté des autres titanes traités industriels est de 200 à 295HB. La dureté des pièces moulées en titane pur est de 200-220HB. La valeur de dureté de l’alliage de titane à l’état recuit est de 32-38HRC (Rockwell), ce qui équivaut à 298-349HB. La dureté des Ti-5Al-2.5Sn et Ti-6AI-4V coulés est de 320HB, et la dureté de la coulée Ti-6Al-4V à faible impureté interstitielle est de 310HB.
Le module d’élasticité de traction du titane pur industriel est de 105 à 109 GPa. Le module d’élasticité de traction de la plupart des alliages de titane à l’état recuit est de 110 à 120 GPa. L’alliage de titane durci à l’âge a un module d’élasticité de traction légèrement plus élevé qu’à l’état recuit, et le module d’élasticité de compression est égal ou supérieur au module d’élasticité 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.
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 des alliages de titane, l’augmentation de la teneur en interstitiels aura un effet néfaste sur la résistance aux chocs et la ténacité à la rupture de l’alliage. Selon le type et l’état des alliages de titane, la résistance aux chocs entaillée Charpy du titane pur industriel dénaturé est de 15-54J / ㎡et d’environ 4-10J / ㎡ à l’état coulé. La résistance aux chocs de l’alliage de titane à l’état recuit est de 13-25,8J / ㎡, et l’état de vieillissement est légèrement inférieur. La résistance à l’impact charpy v-notch du Ti-5AI-2.5Sn est de 10J/㎡, et celle du Ti-6AI-4V est de 20-23J/㎡. Plus la teneur en oxygène des alliages de titane est faible, plus la valeur est élevée.
De nombreux alliages de titane ont une ténacité à la rupture élevée, ou la capacité des alliages de titane à résister à la propagation des fissures est très bonne. Le Ti-6AI-4V recuit est un matériau avec une excellente ténacité. Lorsque le facteur de concentration de l’encoche Kt = 25,4 mm, le rapport entre la résistance à la traction entaillée et la résistance à la traction non entaillée est supérieur à 1.
Les alliages de titane peuvent conserver certaines propriétés à des températures élevées. Les alliages de titane industriels généraux peuvent maintenir leurs propriétés à une température de 540 ° C, mais uniquement pour des applications à court terme, et la plage de température pendant une longue période est de 450-480 ° C. Des alliages de titane pour une utilisation à des températures allant jusqu’à 600 ° C ont été développés. En tant que matériau de missile, l’alliage de titane peut être utilisé pendant une longue période à une température de 540 ° C, et peut également être utilisé pendant une courte période à une température de 760 ° C. Les propriétés à haute température de plusieurs alliages de titane sont présentées dans le tableau 2-7.
(10)Le titane et les alliages de titane peuvent encore conserver leurs propriétés mécaniques d’origine à basse et ultra-basse température. À mesure que la température diminue, la résistance du titane et des alliages de titane augmente continuellement, tandis que la ductilité se détériore progressivement. De nombreux alliages de titane recuits ont également une ductilité et une ténacité à la rupture suffisantes à -195,5 ° C. Ti-5AI-2,5Sn avec des éléments interstitiels très faibles peut être utilisé à -252,7 ° C. Le rapport entre sa résistance à la traction entaillée et sa résistance à la traction non entaillée est de 0,95 à 1,15 à -25,7 °C.
L’oxygène liquide, l’hydrogène liquide et le fluor liquide sont des propulseurs importants dans les missiles et les dispositifs spatiaux. Les propriétés à basse température des matériaux utilisés pour fabriquer des conteneurs de gaz à basse température et des structures à basse température sont très importantes. Lorsque la microstructure est équiaxée et que la teneur en éléments interstitiels (oxygène, hélium, hydrogène, etc.) est très faible, la ductilité des alliages de titane est encore supérieure à 5%. La plupart des alliages de titane ont une faible ductilité à -252,7 ° C, tandis que ti-6AI-4V atteint 12% d’allongement.
