Alliage de titane grade 5 par rapport à l'Hastelloy C-276
Alliage de titane grade 5 par rapport à l'Hastelloy C-276
Le titane de grade 5 (Ti-6Al-4V) présente un rapport résistance-/-poids élevé et une excellente résistance à la corrosion dans de nombreux environnements, en particulier dans les environnements d'eau de mer/chlorure à basse-température. L'Hastelloy C-276 (alliage Ni-Cr-Mo), en raison de sa teneur élevée en molybdène/tungstène, présente une excellente résistance aux acides réducteurs/oxydants forts, à la corrosion par piqûre et à la fissuration des chlorures à haute température. Par conséquent, l’alliage C-276 est plus adapté aux traitements chimiques agressifs. Cependant, le titane de grade 5 est plus léger et convient généralement mieux aux applications marines/aérospatiales générales où le poids est un problème.
Quelle est la température de fonctionnement maximale de l’Hastelloy C276 ?
L'Hastelloy C-276 est un alliage nickel-molybdène-chrome offrant une excellente résistance à la corrosion. Cet alliage résiste à la corrosion par piqûre, à la corrosion caverneuse et à la fissuration par corrosion sous contrainte. L'Hastelloy C-276 ne peut être durci que par écrouissage. Sa plage de températures de fonctionnement va des basses températures à 750 degrés F (400 degrés).
Une brève introduction aux alliages de titane de grade 5 et à l'alliage Hastelloy C-276
Alliage de titane de grade 5 (Ti-6Al-4V) :Le pilier incontesté de la famille des alliages de titane. Cet alliage - contient 6 % d'aluminium et 4 % de vanadium, réputé pour son excellent rapport résistance-/-poids, sa résistance supérieure à la corrosion (en particulier dans les environnements oxydants) et sa bonne biocompatibilité. C'est le matériau de choix pour les applications présentant des exigences de poids extrêmement élevées, telles que l'aérospatiale, les implants médicaux, les composants automobiles et marins hautes-performances.
Hastelloy C-276 :Un superalliage de nickel-molybdène-chrome principalement utilisé pour vaincre les environnements corrosifs les plus exigeants. Sa résistance exceptionnelle à divers acides, chlorures et corrosion par piqûres/fissures en fait un matériau essentiel pour le traitement chimique, le contrôle de la pollution, la désulfuration des gaz de combustion (FGD) et les applications pétrolières et gazières manipulant des gaz acides.
Composition chimique : Hastelloy C-276 vs Titane Grade 5 (Ti-6Al-4V)
| Élément | Contenu en Hastelloy C-276 (UNS N10276) (%) | Teneur en titane grade 5 (Ti-6Al-4V, UNS R56400) (%) |
|---|---|---|
| Nickel | 57,0 minutes (solde) | – |
| Chrome | 14.5 – 16.5 | – |
| Molybdène | 15.0 – 17.0 | – |
| Fer | 4.0 – 7.0 | Inférieur ou égal à 0,40 |
| Tungstène | 3.0 – 4.5 | – |
| Cobalt | Inférieur ou égal à 2,5 | – |
| Vanadium | Inférieur ou égal à 0,35 | 3.5 – 4.5 |
| Aluminium | – | 5.5 – 6.75 |
| Titane | – | Équilibre |
| Carbone | Inférieur ou égal à 0,01 | Inférieur ou égal à 0,08 |
| Azote | – | Inférieur ou égal à 0,05 |
| Hydrogène | – | Inférieur ou égal à 0,015 |
| Oxygène | – | Inférieur ou égal à 0,20 |
| Manganèse | Inférieur ou égal à 1,0 | – |
| Silicium | Inférieur ou égal à 0,08 | – |
| Phosphore | Inférieur ou égal à 0,04 | – |
| Soufre | Inférieur ou égal à 0,03 | – |
| Cuivre | – | – |
| Autres résiduels | – | Inférieur ou égal à 0,4 (total) |
Comparaison des attributs clés du titane grade 5 et de l'Hastelloy
| Propriété | Titane grade 5 (Ti-6Al-4V) | Hastelloy C-276 |
| Densité (g/cm³) | 4.43 | 8.89 |
| Résistance à la traction (MPa) | 950–1,050 | 690–830 |
| Limite d'élasticité (MPa) | 880–950 | 310–415 |
| Allongement (%) | 10–15 | 40–50 |
| Dureté (HB) | 320–350 | 190–230 |
| Température de fonctionnement maximale (degrés) | 400 | 1,100 |
| Conductivité thermique (W/m·K) | 6.7 | 9.8 |
| Taux de corrosion (mm/an) dans l’eau de mer | <0.01 | <0.01 |
Résistance à la corrosion
Les deux alliages présentent une excellente résistance à la corrosion, mais chacun a ses propres avantages :
Titane grade 5 :Insensible aux chlorures, à l'eau de mer et aux acides oxydants (par exemple, l'acide nitrique).
Excellentes performances dans les environnements réducteurs (par exemple, chlorures, sulfures).
La couche d'oxyde passivée offre une protection auto-réparatrice-.
Hastelloy C-276 :Excellente résistance à la corrosion localisée (corrosion par piqûres/crevasse).
Tolère les acides forts : HCl (jusqu'à 10 %), H₂SO₄ (jusqu'à 40 %) et chlore humide.
PREN (équivalent résistance aux piqûres) : Supérieur ou égal à 69 (environ 35 pour le Titane Grade 5).
Propriétés mécaniques sous contrainte
Résistance à la fatigue :
Titane grade 5 :510 MPa après 10⁷ cycles (excellentes performances de chargement cyclique).
Hastelloy C-276 :310 MPa après 10⁷ cycles.
Résistance au fluage : l'Hastelloy C-276 conserve sa résistance au-dessus de 600 degrés (par exemple, résistance à la rupture sur 100 heures : 150 MPa à 870 degrés).
Le titane de grade 5 connaît une diminution significative de sa résistance au-dessus de 400 degrés.
Applications recommandées de l'alliage de titane de grade 5 et de l'Hastelloy C-276
Les alliages de titane de grade 5 sont recommandés pour les applications suivantes :
* Aéronautique :Son rapport résistance-/-poids inégalé en fait un matériau essentiel pour les fuselages, les trains d'atterrissage, les composants des moteurs à réaction (pales de ventilateur, disques) et les fixations. Chaque gramme de réduction de poids se traduit directement par une amélioration du rendement énergétique et de la capacité de charge utile.
*Implants médicaux :Les alliages de titane possèdent une excellente biocompatibilité et résistance à la corrosion des fluides corporels, et leur module d'élasticité est plus proche de celui de l'os que l'acier inoxydable, ce qui les rend idéaux pour les implants orthopédiques (hanche, genou, fusion vertébrale), les implants dentaires et les instruments chirurgicaux.
* Automobile/Marine hautes-performances :Les alliages de titane sont utilisés dans des composants tels que les bielles, les soupapes, les ressorts de suspension, les systèmes d'échappement et les arbres d'hélice. La réduction de poids améliore les performances, la maniabilité et l’économie de carburant. Les alliages de titane résistent efficacement à la corrosion par l’eau de mer.
* Biens de consommation :Les vélos, clubs de golf et boîtiers de montres haut de gamme utilisent pleinement la solidité, la légèreté et la résistance à la corrosion des alliages de titane.
Sélectionnez Hastelloy C-276 dans les situations suivantes :
Traitement chimique :L'Hastelloy C-276 est la référence en matière d'équipement manipulant des produits chimiques corrosifs tels que l'acide chlorhydrique (HCl), l'acide sulfurique (H₂SO₄), l'acide phosphorique, l'acide acétique et les solutions chlorées. Les réacteurs, les tours, les pipelines et les réservoirs de stockage dépendent tous de son excellente résistance à la corrosion.
Contrôle de la pollution (systèmes de désulfuration des gaz de combustion) :Résiste aux environnements hautement corrosifs,-à haute température, humides et acides des unités de désulfuration des gaz de combustion des centrales électriques.
Pétrole et gaz (environnements acides) :Crucial pour les composants exposés au sulfure d'hydrogène (H₂S), aux chlorures et aux environnements à haute-température et haute-pression tels que les outils de fond, les vannes, les pipelines et les collecteurs (conformes aux normes NACE MR0175/ISO 15156).
Pâtes et papiers :Résistant aux produits chimiques de blanchiment (dioxyde de chlore, hypochlorite) et à la corrosion du digesteur.
Produits pharmaceutiques et alimentaires :Utilisé dans les composants critiques où la contamination par des produits de corrosion est inacceptable, notamment lors de l'utilisation de produits de nettoyage ou de procédés acides.
Gnee Steel est un fabricant professionnel de divers alliages à base de nickel-, notamment le Nickel 201, le Nickel 202, l'Hastelloy C-276, l'Hastelloy C-22, l'Hastelloy B, l'Hastelloy C-4, l'Inconel Alloy 600, l'Inconel 625, l'Inconel 718, l'Inconel X-750, l'Incoloy Alloy 800, l'Incoloy. 800H/HT, Incoloy 825, Monel Alloy 400, Monel K500 et alliages haute température. Nous sommes spécialisés dans la production et la vente de matériaux en alliage. Les produits de Gnee Steel sont largement utilisés dans les industries de l'aérospatiale, de la chimie, de l'énergie, de l'automobile et de l'énergie nucléaire, et nous pouvons fournir des solutions de matériaux en alliage personnalisées en fonction des besoins des clients. Pour toute demande de prix sur les matériaux en alliage ou pour demander des solutions de matériaux en alliage personnalisées, n'hésitez pas à nous contacter àru@gneesteelgroup.com pour un devis.