Qu’est-ce que l’usinage du titane et des alliages de titane ?
Le titane et les alliages de titane sont des matériaux d'usinage CNC hautes performances en raison de leur rapport résistance/poids élevé, de leur excellente résistance à la corrosion et de leur bonne biocompatibilité.
Nous usinons divers matériaux en titane couramment utilisés, tels que le titane de grade 2, le titane de grade 5 (Ti-6Al-4V) et le titane de grade 23 (ELI), obtenant ainsi un équilibre raisonnable entre résistance, ténacité et usinabilité. Ceux-ci sont largement utilisés dans les domaines aérospatial, médical et industriel haut de gamme.
En tirant parti d’équipements d’usinage professionnels et de processus matures, nous pouvons vous aider dans la sélection des matériaux, le contrôle des déformations et garantir les tolérances dimensionnelles critiques. 
Pourquoi choisir le titane et les alliages de titane pour l'usinage ?
Rapport résistance/poids élevé
Les alliages de titane sont légers mais très résistants, adaptés aux composants structurels hautes performances.
Excellente résistance à la corrosion
Extrêmement résistant à divers acides, alcalis et environnements marins.
Bonne biocompatibilité
Convient aux dispositifs médicaux et aux pièces implantables.
Difficulté d'usinage contrôlable
Bien que la découpe nécessite des paramètres stricts, des formes complexes peuvent être obtenues grâce à des processus CNC matures.
Applications étendues
Largement utilisé dans l'aérospatiale, les équipements médicaux et les pièces industrielles haut de gamme.
Nos capacités d’usinage du titane et des alliages de titane
| Prix | $$$$$ |
| Délai de livraison | 3~10 jours |
| Épaisseur de paroi | Taille minimale : 0,2 mm (0,0079 pouces) |
| Tolérances | Taille minimale : ±0,005 mm (±0,00019 pouces) |
| Taille des mini-pièces | 1x1x1 mm (0,039×0,039×0,039 pouces) |
| Taille maximale des pièces | 200 x 80 x 100 cm (78,74 × 31,50 × 39,37 pouces) |
| Options d'usinage | Fraisage CNC, tournage CNC, usinage 5 axes, brochage, perçage, taraudage, meulage, coupe au fil, fonderie, fonderie sous pression, traitement thermique, traitement de surface |
| Nos atouts | Usinage de pièces légères à haute résistance, contrôle dimensionnel de matériaux difficiles à usiner, expérience dans les applications biologiques et résistantes à la corrosion |
| Secteurs d'application | Aéronautique, dispositifs médicaux, orthopédie et implants, défense, ingénierie maritime, équipements énergétiques, équipements industriels haut de gamme |
Types de titane et d'alliages de titane
Titane de première qualité | 3.7025
Le titane de grade 1 (CNC) est un métal commercialement pur avec une excellente résistance à la corrosion et aux chocs, ainsi qu'une bonne usinabilité et soudabilité.
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Détails dans « En savoir plus » :
Propriétés matérielles :
Propriétés mécaniques : résistance à la traction ultime : 310-350 MPa ; Limite d'élasticité : 220-240MPa ; Résistance à la fatigue : 350 MPa ; Module élastique : 10³-10⁵GPa ; Allongement à la rupture : 28-32 % ; Dureté : 120HB.
Propriétés physiques : densité : 4,51 g/cm³ ; Température de service maximale : 320-400°C ; Coefficient de dilatation thermique : 8,35-8,6 × 10⁻⁶/℃ ; Conductivité thermique : 16-21 W/(m⋅°C) ; Résistivité : 42-45μΩ·cm.
Caractéristiques de traitement :
Usinabilité : Bonne ; Résistance à la corrosion : excellente ; Soudabilité : élevée ; Post-traitement : travail à froid, travail à chaud, recuit ; ne peut pas être durci par traitement thermique.
Domaines de service : composants aérospatiaux, traitement chimique, applications médicales, échangeurs de chaleur, équipements CPI.
Titane de qualité 2 | 3.7035
Résistance supérieure au grade 1, résistance à la corrosion tout aussi excellente et excellente biocompatibilité.
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Propriétés matérielles :
Propriétés mécaniques : résistance à la traction ultime : 420-470 MPa ; Limite d'élasticité : 330-360MPa ; Résistance à la fatigue : 400 MPa ; Module élastique : 105-110GPa ; Allongement à la rupture : 23-25 % ; Dureté : 80-82HRB.
Propriétés physiques – Densité : 4,51 g/cm³ ; Température de fonctionnement maximale : 320-430°C ; Coefficient de dilatation thermique : 8,6-9,7 × 10⁻⁶/℃ ; Conductivité thermique : 16,4-22 W/(m⋅°C) ; Résistivité : 52-56 μΩ·cm.
Caractéristiques d'usinage : Usinabilité : modérée ; Résistance à la corrosion : excellente ; Soudabilité : élevée ; Traitement de surface : passivation, polissage ; Post-traitement : Recuit et écrouissage.
Domaines de service : composants structurels d’avions, applications marines, échangeurs de chaleur, industrie maritime, industrie médicale.
Alliage de titane de grade 5 | 3.7164 | Ti6Al4V
L'alliage de titane à haute résistance le plus couramment utilisé, avec une résistance supérieure au grade 2, la même résistance à la corrosion et une excellente biocompatibilité.
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Propriétés matérielles :
Propriétés mécaniques : résistance à la traction ultime : 920-1000 MPa ; Limite d'élasticité : 830-880MPa ; Résistance à la fatigue : 550 MPa ; Module élastique : 113,8 GPa ; Allongement à la rupture : 9-11 % ; Dureté : 334HB.
Propriétés physiques : densité : 4,43 g/cm^3 ; Température de service maximale : 400-450°C ; Coefficient de dilatation thermique : 8,6-8,9 × 10⁻⁶/℃ ; Conductivité thermique : 6,6-7,4 W/(m⋅°C) ; Résistivité : 165-178μΩ·cm.
Caractéristiques de traitement :
Usinabilité : écart modéré, mais excellentes propriétés du matériau ; Résistance à la corrosion : excellente ; Soudabilité : modérée ; Traitement de surface : polissage mécanique, polissage électrochimique, revêtement dur.
Domaines de service : aérospatiale, implants médicaux, composants automobiles haute performance.
Alliage de titane grade 23 (ELI) | 3.7165 | Ti6Al4V-ELI
Ti6Al4V-ELI est un alliage de titane α+β à faible impureté avec des impuretés ultra faibles, une excellente biocompatibilité et une résistance à la corrosion.
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Propriétés du matériau : propriétés mécaniques – résistance à la traction : 900-1100 MPa ; Limite d'élasticité : 850-1000MPa ; Résistance à la fatigue : 550 MPa ; Module élastique : 113,8 GPa ; Allongement à la rupture : 20-25 % ; Dureté : 38-42HRC.
Propriétés physiques – Densité : 4,43 g/cm³ ; Température de fonctionnement maximale : 350-400°C ; Coefficient de dilatation thermique : 8,4-8,8 × 10⁻⁶/℃ ; Conductivité thermique : 6,4-7,2 W/(m⋅°C) ; Résistivité : 170-180 μΩ·cm.
Caractéristiques d'usinage : Usinabilité : Tolérance modérée ; Résistance à la corrosion : excellente ; Soudabilité : modérée ; Finitions de surface : polissage, pulvérisation ; Post-traitement : recuit, soulagement du stress.
Domaines de service : implants médicaux, aérospatiale, applications cryogéniques.
Alliage de titane de grade 12 | 3,7195 | Ti3Al2,5V
Comparés aux alliages de titane de grade 5, les alliages de titane de grade 12 offrent une meilleure formabilité et soudabilité tout en conservant une résistance spécifique élevée, ce qui les rend adaptés aux structures à parois minces et aux applications de tubes complexes.
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Propriétés matérielles :
Propriétés mécaniques : résistance à la traction : 600-850 MPa ; Limite d'élasticité : 500-700MPa ; Résistance à la fatigue : 450 MPa ; Module élastique : 113,8 GPa ; Allongement à la rupture : 20-25 % ; Dureté : 30-35HRC.
Propriétés physiques : densité : 4,43 g/cm^3 ; Température de service maximale : 300-350°C ; Coefficient de dilatation thermique : 8,7-9,2 × 10⁻⁶/℃ ; Conductivité thermique : 10-14 W/(m⋅°C) ; Résistivité : 65-85μΩ·cm.
Caractéristiques de traitement :
Usinabilité : modérée à bonne ; Résistance à la corrosion : excellente ; Soudabilité : Bonne ; Traitement de surface : électropolissage ; Post-traitement : écrouissage, recuit.
Domaines de service : aérospatiale, traitement chimique, applications marines.
Alliage de titane de grade 4 | 3.7144 | Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo
Le titane de grade 4 est un alliage de titane conçu pour les applications à haute température, offrant une excellente résistance et durabilité à haute température tout en conservant des avantages en matière de légèreté.
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Propriétés matérielles :
Propriétés mécaniques : résistance à la traction : 900-1100 MPa ; Limite d'élasticité : 800-1000MPa ; Résistance à la fatigue : 550 MPa ; Module élastique : 113,8 GPa ; Allongement à la rupture : 15-20 % ; Dureté : 35-40HRC.
Propriétés physiques : densité : 4,46 g/cm^3 ; Température de service maximale : 450-550°C ; Coefficient de dilatation thermique : 8,9-9,5 × 10⁻⁶/℃ ; Conductivité thermique : 6-7 W/(m⋅°C) ; Résistivité : 180-200μΩ·cm. Caractéristiques de traitement :
Usinabilité : Tolérance modérée ; Résistance à la corrosion : Excellente ; Soudabilité : Mauvaise ; Traitement de surface : Pulvérisation, polissage. Post-traitement : Traitement en solution + vieillissement.
Domaines de service : composants de moteurs aéronautiques, construction navale, industrie chimique.
Alliage de titane grade 19 | UNS R56410 | Ti-10V-2Fe-3Al
Grâce au traitement en solution et au traitement thermique de vieillissement, une combinaison réglable de résistance et de ténacité peut être obtenue, ce qui en fait un matériau idéal pour les trains d'atterrissage et les cadres porteurs d'avions.
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Propriétés matérielles :
Propriétés mécaniques : résistance à la traction : 1 200-1 400 MPa ; Limite d'élasticité : 1000-1200MPa ; Résistance à la fatigue : 700 MPa ; Module élastique : 113,8 GPa ; Allongement à la rupture : 15-20 % ; Dureté : 38-42HRC.
Propriétés physiques – Densité : 4,48 g/cm³ ; Température de fonctionnement maximale : 350-400°C ; Coefficient de dilatation thermique : 9,2-9,8 × 10⁻⁶/℃ ; Conductivité thermique : 6,5-8,0 W/(m⋅°C) ; Résistivité : 170-190 μΩ·cm.
Caractéristiques de traitement : Usinabilité : déviation modérée ; Résistance à la corrosion : bonne ; Soudabilité : Mauvaise ; Traitement de surface : pulvérisation, polissage ; Post-traitement : Traitement en solution + Vieillissement.
Domaines de service : aérospatiale, appareils sous pression, applications à haute contrainte.
Traitement de surface des pièces usinées en titane et en alliage de titane
Le traitement de surface des pièces usinées en titane et en alliage de titane est principalement utilisé pour améliorer la résistance à la corrosion, la résistance à l'usure et la stabilité de la surface. Les processus courants comprennent le sablage, le polissage, la passivation, l'oxydation par micro-arc, le revêtement PVD et le traitement de renforcement de surface. Ces processus contribuent à améliorer les propriétés de surface et la durée de vie des pièces, répondant ainsi aux exigences d'application des composants hautes performances. 
●Sablage ● Polissage / Meulage Mécanique ● Électropolissage ● Anodisation ● Passivation / Décapage ● Oxydation par micro-arc ● Revêtement PVD ● Shot Peening / Renforcement de surface
Traçabilité des matériaux
Nous promettons que chaque lot de matériaux entrants peut être retracé jusqu'à la marque thermique du fabricant d'origine, le rapport de test du fabricant d'origine et la documentation de la chaîne d'approvisionnement. Les clients peuvent obtenir des certificats de matériaux complets et des enregistrements de la chaîne d'approvisionnement lors de la commande ou de la livraison, garantissant ainsi la qualité et la conformité.
1. Éligibilité des fournisseurs : nous coopérons uniquement avec des fabricants d'origine ou des distributeurs de premier niveau qui ont réussi les qualifications, les certifications et les audits sur site/documents.
2. Passation de la commande : les commandes spécifient clairement la qualité du matériau, les normes applicables, le type de certificat, la marque thermique et les exigences d'inspection.
3. Certificats d'accompagnement : chaque lot est accompagné d'un certificat MTC/MTR ou autre. Après avoir vérifié la composition, les performances et la valeur calorifique, le lot est stocké.
4. Inspection entrante : QC effectue des inspections d'apparence, dimensionnelles et d'échantillonnage, et saisit la valeur thermique/le numéro de lot dans l'ERP/WMS.
5. Gestion des lots ： La production est contrôlée par lots, avec une traçabilité bidirectionnelle entre les produits finis et les lots de matières premières.
6. Numérisation des documents : les certificats et les enregistrements d'inspection sont archivés dans le système, prenant en charge les téléchargements par pièce ou par lot (avec association de numéro de série).
7. Rétention des échantillons : l'échantillonnage des lots clés et la conservation des enregistrements de tests sont effectués, le cycle étant effectué conformément aux exigences du client ou de l'industrie.
8. Examen et audit : des audits internes réguliers de la chaîne d'approvisionnement et des processus sont effectués, et une certification par un tiers est introduite si nécessaire.
Études de cas sur l'usinage du titane et des alliages de titane
FAQ sur les matériaux en titane et en alliage de titane
Quelle est la résistance de l'alliage de titane usiné CNC ?
Le titane a une résistance extrêmement élevée et un excellent rapport résistance/poids. En fait, sa résistance n'est que 5 % inférieure à celle de l'acier, mais son poids est 40 % plus léger, ce qui le rend idéal pour les industries de haute technologie telles que l'aérospatiale, l'automobile et l'énergie.
Quelle est la meilleure qualité de titane ?
L'alliage de titane de grade 5 a été développé aux États-Unis en 1954. En raison de son excellente résistance à la chaleur, de sa résistance, de sa plasticité, de sa ténacité, de sa formabilité, de sa soudabilité, de sa résistance à la corrosion et de sa biocompatibilité, il s'agit de la meilleure qualité d'alliage de titane.
Pourquoi les alliages de titane sont-ils si difficiles à usiner ?
Les alliages de titane ont une très faible conductivité thermique, seulement 1/7 de celle de l'acier et 1/16 de celle de l'aluminium. La chaleur générée lors de l'usinage ne peut pas être rapidement conduite vers la pièce ou emportée par les copeaux ; au lieu de cela, il s'accumule dans la zone d'usinage, atteignant des températures supérieures à 1 000°C. Des températures aussi élevées peuvent endommager les outils de coupe, réduisant ainsi encore davantage leur durée de vie.
Dois-je choisir du titane pur ou un alliage de titane ?
Si la résistance à la corrosion ou la biocompatibilité est une priorité, choisissez le titane pur ; si des composants structurels et à haute résistance sont requis, choisissez un alliage de titane (tel que Ti-6Al-4V).
Quelle est la différence entre le titane de qualité médicale et le titane de qualité aérospatiale ?
Le titane de qualité médicale met l'accent sur la biocompatibilité et les limites strictes d'impuretés ; Le titane de qualité aérospatiale se concentre sur la résistance, la ténacité et les performances en fatigue. Leurs exigences en matière de certification et de tests diffèrent.
