{"id":20894,"date":"2022-08-22T09:25:29","date_gmt":"2022-08-22T09:25:29","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sifcoasc.com\/blog\/rendre-le-titane-plus-resistant\/"},"modified":"2023-01-31T12:40:43","modified_gmt":"2023-01-31T12:40:43","slug":"rendre-le-titane-plus-resistant","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sifcoasc.com\/fr\/blog\/rendre-le-titane-plus-resistant","title":{"rendered":"Rendre le titane plus r\u00e9sistant"},"content":{"rendered":"
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Par Darrin Radatz, Ani Zhecheva et Sid Clouser<\/p>\n

Une r\u00e9sistance \u00e9lev\u00e9e et un faible poids, associ\u00e9s \u00e0 la capacit\u00e9 de former facilement un film d’oxyde de surface tenace, rendent le titane et ses alliages utiles dans de nombreuses applications dans les domaines a\u00e9rospatial, industriel et m\u00e9dical.<\/p>\n

Une limitation des alliages de titane est la r\u00e9sistance relativement faible \u00e0 l’usure adh\u00e9sive, qui se traduit par un grippage et un soudage \u00e0 froid, un mauvais comportement de fretting et un coefficient de frottement \u00e9lev\u00e9. On peut s’affranchir de cette limitation en pr\u00e9voyant un rev\u00eatement de surface. Les rev\u00eatements sont \u00e9galement appliqu\u00e9s pour la r\u00e9flexion de la chaleur, l’\u00e9missivit\u00e9, la r\u00e9sistance \u00e0 la corrosion dans les environnements acides chauds, la conductivit\u00e9, le pouvoir lubrifiant, le brasage et le redimensionnement.<\/p>\n

Pr\u00e9paration de surface<\/strong><\/p>\n

Le titane est tr\u00e8s r\u00e9actif et forme rapidement un film d’oxyde chaque fois que la surface m\u00e9tallique est expos\u00e9e \u00e0 l’air ou \u00e0 tout environnement contenant de l’oxyg\u00e8ne disponible. Cette couche d’oxyde doit \u00eatre \u00e9limin\u00e9e avant la galvanoplastie ou tout autre traitement de surface, mais sa t\u00e9nacit\u00e9 rend son \u00e9limination probl\u00e9matique.<\/p>\n

La rugosit\u00e9 de surface peut am\u00e9liorer l’adh\u00e9rence du rev\u00eatement et peut \u00eatre r\u00e9alis\u00e9e par abrasion, grenaillage et gravure. La pr\u00e9paration de la surface est essentielle pour obtenir une adh\u00e9rence robuste de tout rev\u00eatement sur le titane, car une brosse en nickel plaqu\u00e9e sur le film d’oxyde entra\u00eene une mauvaise adh\u00e9rence dans des zones localis\u00e9es.<\/p>\n

SIFCO Applied Surface Concepts a r\u00e9alis\u00e9 plusieurs exp\u00e9riences sur le titane pour la pr\u00e9paration de surface et le placage s\u00e9lectif. Notre d\u00e9partement R&D a obtenu des feuilles de titane de 1,1 mm d’\u00e9paisseur et des tubes de 0,83 mm d’\u00e9paisseur dans trois mat\u00e9riaux de substrat : Ti-6Al-4V, Ti-6Al-6V-2Sn et du titane de grade 2 commercialement pur, et a fini m\u00e9caniquement les surfaces en utilisant plusieurs techniques, y compris s\u00e8che ou abrasion humide, brossage m\u00e9tallique et sablage abrasif.<\/p>\n

M\u00e9thodes m\u00e9caniques<\/strong><\/p>\n

\"\" <\/div>\n

La R&D a utilis\u00e9 des m\u00e9thodes m\u00e9caniques pour am\u00e9liorer l’adh\u00e9rence en augmentant la surface du substrat et en exposant une surface de titane fra\u00eeche et propre. Travail m\u00e9canique de la surface par abrasion avec des abrasifs, des brosses m\u00e9talliques ou par grenaillage avec du carbure de silicium, ou de l’alumine humide ou s\u00e8che augmentation de la surface et am\u00e9lioration de l’adh\u00e9rence du d\u00e9p\u00f4t. Mais l’adh\u00e9rence n’\u00e9tait toujours pas suffisamment \u00e9lev\u00e9e pour survivre r\u00e9guli\u00e8rement \u00e0 un test de pliage \u00e0 180\u00b0.<\/p>\n

Gravure \u00e0 l’acide<\/strong><\/p>\n

Ils ont alors entrepris d’identifier une m\u00e9thode de traitement \u00e9lectrochimique permettant d’augmenter de mani\u00e8re contr\u00f4l\u00e9e la surface du substrat et d’obtenir une surface sans oxyde permettant une bonne adh\u00e9rence du d\u00e9p\u00f4t. Le traitement \u00e9lectrochimique r\u00e9sultant comprend \u00e0 la fois un \u00e9lectrolyte et une m\u00e9thodologie de gravure\/activation anodique\/cathodique pour favoriser la microgravure de la surface de titane afin d’augmenter la surface et de r\u00e9duire l’oxyde de surface. Ce traitement \u00e9lectrochimique a permis d’obtenir une excellente adh\u00e9rence. La proc\u00e9dure de placage donn\u00e9e dans le tableau 1 a \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9e pour r\u00e9aliser un d\u00e9p\u00f4t de qualit\u00e9.<\/p>\n

Plusieurs facteurs contribuent \u00e0 l’excellente adh\u00e9rence : embo\u00eetement m\u00e9canique, surface accrue et absence de film d’oxyde. Ces trois attributs ont \u00e9t\u00e9 g\u00e9n\u00e9r\u00e9s pendant le processus de placage au pinceau. Le placage \u00e0 la brosse est particuli\u00e8rement adapt\u00e9 pour g\u00e9n\u00e9rer ces attributs en raison du petit volume d’\u00e9lectrolyte, du contact \u00e9troit entre l’anode et la cathode et de la rapidit\u00e9 avec laquelle les \u00e9lectrolytes peuvent \u00eatre commut\u00e9s de l’activation au placage de frappe.<\/p>\n

Les consid\u00e9rations importantes pour la proc\u00e9dure sont les suivantes\u00a0:<\/p>\n

    \n
  • Gardez le titane sous contr\u00f4le potentiel \u00e0 tout moment<\/li>\n
  • Gardez la zone plaqu\u00e9e couverte \u00e0 100\u00a0% par l’anode envelopp\u00e9e<\/li>\n
  • Utiliser une commutation rapide d’anodique \u00e0 cathodique<\/li>\n
  • Ne pas rincer entre les \u00e9tapes<\/li>\n
  • Ne r\u00e9utilisez pas la solution.<\/li>\n<\/ul>\n

    Autres \u00e9valuations<\/strong><\/p>\n

    La surface des talons en alliage de titane a \u00e9t\u00e9 pr\u00e9trait\u00e9e par usinage ou grenaillage SiC, puis abras\u00e9e, d\u00e9cap\u00e9e et activ\u00e9e selon le proc\u00e9d\u00e9 du tableau 1. Un d\u00e9p\u00f4t de nickel de 50 \u00b5m d’\u00e9paisseur a \u00e9t\u00e9 d\u00e9pos\u00e9 \u00e0 partir de deux \u00e9lectrolytes acides. Le mode de rupture dans tous les sp\u00e9cimens \u00e9tait adh\u00e9sif, \u00e0 l’interface nickel-titane.<\/p>\n

    La fragilisation par l’hydrog\u00e8ne a \u00e9t\u00e9 test\u00e9e conform\u00e9ment \u00e0 la norme d’ing\u00e9nierie General Motors GM3661P, et tous les \u00e9chantillons \u00e9taient satisfaisants pour la fragilisation par l’hydrog\u00e8ne, c’est-\u00e0-dire qu’aucune d\u00e9faillance ou fissuration n’a \u00e9t\u00e9 observ\u00e9e sur l’un des coupons.<\/p>\n

    Cette technologie a \u00e9galement donn\u00e9 de bons r\u00e9sultats avec l’alliage Ti-6Al-6V-2Sn, et l’adh\u00e9rence du d\u00e9p\u00f4t a \u00e9t\u00e9 satisfaisante. Cependant, la proc\u00e9dure ne permet pas d’obtenir un d\u00e9p\u00f4t avec une adh\u00e9rence suffisante sur du titane de grade 2. Les d\u00e9p\u00f4ts sur le grade 2 ont g\u00e9n\u00e9ralement r\u00e9ussi les tests de bande mais ont \u00e9chou\u00e9 les tests de pliage.<\/p>\n

    Les travaux de recherche futurs continueront \u00e0 d\u00e9velopper des principes pour une bonne adh\u00e9rence des d\u00e9p\u00f4ts plaqu\u00e9s aux alliages de titane et \u00e0 identifier un proc\u00e9d\u00e9 pour d\u00e9poser des rev\u00eatements avec une adh\u00e9rence am\u00e9lior\u00e9e sur le titane de grade 2. Le d\u00e9p\u00f4t d’autres mat\u00e9riaux ayant une meilleure r\u00e9sistance \u00e0 l’usure que le titane sera \u00e9galement \u00e9tudi\u00e9.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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