ASTM B348 Gr1 Barre de titane Ductilité et utilisation

Barre de titane Gr1 : le grade que vous choisissez pour la ductilité

Le Gr1 est le plus mou et le plus formable des titanes de pureté commerciale, et cette seule propriété est la raison de l'acheter. Cette page explique où se situe le Gr1 par rapport au Gr2 et aux alliages, quelle norme s'applique réellement à une barre Gr1, et ce que signifient les options de diamètre, de condition et de surface sur un bon de commande.

Où se situe le Gr1 dans la famille

La différence entre le Gr1 et le Gr2 réside dans la teneur en interstitiels, pas en alliage. Le Gr1 contient jusqu'à 0,18 % d'oxygène et 0,20 % de fer, contre 0,25 % et 0,30 % pour le Gr2. Des interstitiels plus faibles signifient une résistance à la traction plus faible, 240 MPa au lieu de 345, et un allongement plus élevé, 24 % au lieu de 20 %. Rien d'autre ne les sépare : tous deux sont non alliés, tous deux sont entièrement résistants à la corrosion, tous deux se soudent proprement.

Cet écart d'environ 100 MPa est faible en termes absolus mais décisif dans la formation. Une pièce qui nécessite plusieurs passes de formage à froid, un rayon de pliage serré ou un mandrin se fissurera avec le Gr2 là où le Gr1 coule ; une pièce qui supporte une charge sera surdimensionnée en Gr1 là où le Gr2 suffirait. Choisir entre les deux est une question de processus, pas de métal.

Ce que 24 % d'allongement permettent

Un allongement élevé est la licence de déformation. Il permet le pliage à froid sur un rayon proche du diamètre de la barre, le bobinage, le matriçage, le filetage par roulage au lieu du filetage par coupe. Les filets roulés sont plus résistants que les filets coupés car le grain suit le fond du filet plutôt que d'être coupé à cet endroit, et le Gr1 accepte ce roulage sans la fissuration de surface qu'un grade plus dur peut présenter sur de petits diamètres.

La même douceur est un inconvénient pour l'usinage. Le Gr1 est gommeux, il galope plutôt qu'il ne coupe, il se durcit à froid sous un outil émoussé et il se grippe contre l'acier inoxydable et contre lui-même. Une géométrie positive tranchante, une avance élevée, un liquide de refroidissement abondant et une configuration rigide sont plus importants avec le Gr1 qu'avec le Gr5, et un atelier qui utilise le Gr2 avec succès n'est pas automatiquement équipé pour le Gr1.

Quelle norme s'applique à une barre Gr1

La page originale liste les normes ASTM B348, F67, F136 et AMS 4928 ensemble. Seules deux d'entre elles peuvent s'appliquer au Gr1. B348 est la norme pour les barres, billettes et pièces forgées et est le document général correct. F67 couvre le titane de pureté commerciale corroyé pour les implants chirurgicaux dans les grades Gr1 à Gr4. F136 couvre le Ti-6Al-4V ELI, qui est le Gr23, et AMS 4928 couvre le Ti-6Al-4V, donc aucun ne peut être utilisé pour certifier une barre Gr1.

Cela est important à la réception des marchandises. Un certificat citant F136 pour une coulée Gr1 est au mieux une erreur de documentation et au pire une substitution, et un acheteur qui l'accepte n'a aucune défense si la barre échoue plus tard à un contrôle de chimie. Demandez la norme et le grade sur la même ligne du certificat, et vérifiez qu'ils correspondent.

Diamètre, longueur et condition

Le bloc d'attributs de cette page donne une plage de diamètres de 3 à 350 mm, tandis que le tableau des spécifications plus bas donne 0,8 à 500 mm. Les deux sont réels, mais ils décrivent des choses différentes : 3 à 350 mm est la plage proposée en stock standard sur cette page, et 0,8 à 500 mm est la capacité de la famille. Pour une taille en dehors de la première plage, demandez avant de supposer qu'il y a du stock.

La longueur est indiquée de 500 à 6000 mm ou selon la demande du client. La condition est recuite, marquée M, avec des options laminées à froid et à chaud également disponibles. La surface est brillante, polie ou décapée, et l'option polie est spécifiée lorsque une peau sans fissures est importante pour la fatigue ou pour une pièce visible. Deux extrémités plates et une tolérance de longueur contrôlée valent la peine d'être inscrites dans la commande, car une barre sciée qui n'est pas équarrie coûte plus cher à la machine qu'elle n'économise à la fonderie.

Applications où le Gr1 gagne

Le Gr1 est le choix habituel pour les racks de placage, les anodes, les composants d'échangeurs de chaleur qui seront roulés ou pliés, le matériel de traitement chimique, les pièces cryogéniques et les instruments médicaux qui nécessitent un formage plutôt qu'une résistance. Dans l'eau de mer, il résiste à l'attaque aussi bien que le Gr2, mais son rendement plus faible signifie que les sections plus minces fléchissent davantage, de sorte que les pièces retenant la pression passent normalement au Gr2 ou au Gr7.

Lorsqu'une pièce doit être à la fois formée et résistante, la réponse est généralement de la former en Gr1 puis de spécifier le Gr2 pour l'article fini, ou de former le Gr2 à température. Aucune de ces opérations n'est une substitution à faire silencieusement, et un dessin qui nomme le Gr1 ne doit pas être fourni en Gr2 sous prétexte qu'il est plus résistant.

Notes de commande

Indiquez la norme et le grade ensemble, le diamètre avec sa classe de tolérance, la longueur et la finition des extrémités, la condition et la surface, et le paquet de tests. Un certificat 3.1 selon EN 10204 avec la chimie, les résultats de traction et le numéro de coulée est normal, et un contrôle PMI à la livraison est une assurance bon marché. La description du processus de forgeage par matrice reportée de la page d'origine est un aperçu de la manière dont les pièces forgées sont fabriquées à partir de barres ; ce n'est pas la voie par laquelle une barre ronde laminée ou étirée est produite, et elle ne doit pas être interprétée comme une spécification de processus pour ce produit.

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