Barre carrée en titane Grade 5 (Ti-6Al-4V, UNS R56400) selon ASTM B348-19 et AMS 4928T, fabriquée pour des applications aérospatiales, médicales et industrielles.
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La barre carrée en titane Grade 5 (Ti-6Al-4V, UNS R56400) est l'alliage de titane le plus largement spécifié dans les achats aéronautiques, médicaux et industriels, représentant plus de 50 % de la consommation mondiale de produits de titane. Fabriquées selon ASTM B348-19 et AMS 4928T, ces barres combinent une résistance à la traction minimale de 896 MPa (130 ksi) avec une densité de 4,43 g/cm³ – environ 45 % plus léger que l'acier faiblement allié pour une résistance structurelle comparable. Disponibles en longueurs latérales de 6 mm à 150 mm, dans les variantes de traitement forgé, laminé à chaud, laminé à froid et extrudé. Les certificats de test d'usine EN 10204 3.1 sont fournis en standard avec chaque expédition.
| Paramètres | Détails |
|---|---|
| Qualité des matériaux | Grade 5 / Ti-6Al-4V / 6Al-4V |
| Numéro UNS | R56400 |
| Normes | ASTM B348-19, AMS 4928T, AMS 4967 (STA), ISO 5832-3 |
| Formulaires disponibles | Forgé, laminé à chaud, laminé à froid, extrudé |
| Plage de longueur de côté | 6 mm – 150 mm (0,25″ – 6,0″) |
| Plage de longueur | Jusqu'à 6 000 mm; découpe sur mesure disponible |
| Tolérance dimensionnelle | Selon ASTM B348-19 (voir les tableaux de tolérance ci-dessous) |
| Condition d'approvisionnement | Recuit en usine (standard); STA selon AMS 4967 sur demande |
| Certificat d'essai en usine | Norme EN 10204 3.1 ; 3.2 sur demande |
| MOQ | Pas de minimum pour les tailles de stock standard |
| Délai d'exécution | 3 à 5 jours ouvrables (en stock) ; 2 à 4 semaines (personnalisé) |
Limites de composition chimique du Titane Grade 5 Ti-6Al-4V selon ASTM B348-19 et AMS 4928T (UNS R56400) :
| Élément | Symbole | ASTM B348-19 (max %) | AMS 4928T (max %) |
|---|---|---|---|
| Aluminium | Al | 5.50–6.75 | 5.50–6.75 |
| Vanadium | V | 3.50–4.50 | 3.50–4.50 |
| Le fer | Fe | ≤ 0.40 | ≤ 0.30 |
| Oxygène | O | ≤ 0.20 | ≤ 0.20 |
| Carbone | C | ≤ 0.08 | ≤ 0.08 |
| Azote | N | ≤ 0.05 | ≤ 0.05 |
| Hydrogène | H | ≤ 0.0150 | ≤ 0.0125 |
| Yttrium | Y | ≤ 0.005 | ≤ 0.005 |
| Autres (chacun) | — | ≤ 0.10 | ≤ 0.10 |
| Autres (total) | — | ≤ 0.40 | ≤ 0.40 |
| Titane | Ti | Équilibre | Équilibre |
L'AMS 4928T applique des limites plus strictes sur le fer et l'hydrogène par rapport à la norme commerciale ASTM B348-19, reflétant les exigences de qualité supplémentaires des principaux entrepreneurs de l'aérospatiale. Analyse chimique par spectrométrie d'émission optique (OES, ASTM E2594) et fusion combustion/gaz inerte (carbone : ASTM E1941 ; hydrogène : ASTM E1447). Chaque lot de chaleur est certifié sur le MTC EN 10204 3.1.
| Propriété | Valeur minimale | Méthode d'essai |
|---|---|---|
| Résistance maximale à la traction | 130 ksi (896 MPa) | ASTM E8/E8M |
| Limite d'élasticité (décalage 0,2%) | 120 ksi (827 MPa) | ASTM E8/E8M |
| Allongement (longueur de jauge = 4D) | 10% | ASTM E8/E8M |
| Réduction de la surface | 25% | ASTM E8/E8M |
| Dureté (typique) | 30–36 HRC | ASTM E18 |
| Propriété | Valeur minimale | Méthode d'essai |
|---|---|---|
| Résistance maximale à la traction | 160 ksi (1 103 MPa) | ASTM E8/E8M |
| Limite d'élasticité (décalage 0,2%) | 150 ksi (1 034 MPa) | ASTM E8/E8M |
| Allongement (longueur de jauge = 4D) | 8% | ASTM E8/E8M |
| Réduction de la surface | 20% | ASTM E8/E8M |
Résistance à la fatigue (recuite, barre lisse, R = −1) : environ 510 MPa à 10⁷ cycles selon ASTM E466.
Ténacité à la rupture K_IC (recuite) : typiquement 55–75 MPa·√m (ASTM E399).
| Propriété | Valeur | Condition / Référence d'essai |
|---|---|---|
| Densité | 4,43 g/cm³ (0,160 lb/in³) | 25°C ; ASTM B311 |
| Module d'élasticité (de Young) | 114 GPa (16,5 × 10⁶ psi) | 25°C |
| Module de cisaillement | 44 GPa (6,4 × 10⁶ psi) | 25°C |
| Coefficient de Poisson | 0.342 | 25°C |
| Conductivité thermique | 7,2 W/m·K | 25°C |
| Capacité thermique spécifique | 560 J/kg·K (0,134 Btu/lb·°F) | 25°C |
| Coefficient de dilatation thermique (CTE) | 8,6 µm/m·°C | 21–316°C en moyenne |
| Résistivité électrique | ~170 µΩ·cm | 25°C |
| Plage de fusion | 1 604–1 660°C (2 919–3 020°F) | — |
| Température de Beta Transus | ~995°C ± 15°C (1 823°F) | — |
Le titane de grade 5 (Ti-6Al-4V, UNS R56400) est l'alliage de titane le plus largement utilisé dans le monde, représentant plus de 50 % de tous les produits semi-finis en titane, grâce à sa combinaison équilibrée de haute résistance spécifique, d'inertie chimique et de polyvalence de mise en œuvre à chaud et à froid. La microstructure duale alpha-bêta de l'alliage — l'aluminium agissant comme stabilisateur de phase alpha et le vanadium comme stabilisateur de phase bêta — produit une résistance à la traction minimale de 896 MPa (ASTM E8/E8M) pour une densité de 4,43 g/cm³, offrant une résistance spécifique environ 1,8 fois supérieure à celle de l'acier inoxydable de grade 304.
La couche d'oxyde passive auto-cicatrisante de TiO₂ qui se forme instantanément au contact de l'air ou des milieux aqueux offre une résistance exceptionnelle à la corrosion sur une plage de pH de service de 3 à 11, y compris dans les environnements chlorés, les acides réducteurs dilués et la vapeur à haute température. Cette résistance est maintenue en eau de mer à des profondeurs supérieures à 3 000 m, faisant de la barre carrée Ti-6Al-4V un matériau qualifié pour les structures sous-marines, les équipements de dessalement et les composants mécaniques de qualité offshore.
Les barres carrées sont produites par laminage à chaud (10–80 mm) ou forgeage (20–150 mm), puis recuites à 700–785°C suivies d'un refroidissement à l'air selon les exigences de traitement thermique de la norme AMS 2801. Le refusion à l'arc sous vide (VAR) est la pratique de fusion standard ; un double VAR est appliqué aux matériaux aérospatiaux critiques. Des essais ultrasoniques selon ASTM B594 (Classe d'acceptation A) et AMS 2631 sont effectués sur les barres de qualité aérospatiale. Chaque lot se voit attribuer un numéro de coulée traçable documenté sur le Certificat de Test Usine EN 10204 3.1.
Quatre méthodes de fabrication sont disponibles, chacune optimisée pour différentes exigences dimensionnelles, structurelles et de finition de surface:
| Méthode de traitement | Longueur du côté (mm) | Plage de longueur (mm) | Caractéristiques principales |
|---|---|---|---|
| Forgé | 20–150 | 500–2,000 | Structure granulaire raffinée ; uniformité de résistance maximale pour les pièces soumises à de lourdes charges ou les pièces aérospatiales |
| Laminés à chaud | 10–80 | 2,000–6,000 | Bonne stabilité dimensionnelle ; approvisionnement commercial et industriel standard |
| Laminés à froid | 6–40 | ≤ 4 000 | Précision dimensionnelle stricte ; finition de surface améliorée pour l'usinage de précision |
| Extrudé | 6–60 | 1,000–6,000 | Section continue ; structure dense pour les ébauches de fixations et de pièces industrielles |
La coupe sur mesure est disponible pour toutes les variantes. Des tailles de section non standard en dehors des plages ci-dessus peuvent être produites sur commande confirmée.
| Côté (po) | Côté (mm) | Longueur disponible |
|---|---|---|
| 0.25″ × 0.25″ | 6.35 × 6.35 | 1–6 m |
| 0.375″ × 0.375″ | 9.53 × 9.53 | 1–6 m |
| 0.5″ × 0.5″ | 12.7 × 12.7 | 1–6 m |
| 0.75″ × 0.75″ | 19.05 × 19.05 | 1–6 m |
| 1″ × 1″ | 25.4 × 25.4 | 1–6 m |
| 1.5″ × 1.5″ | 38.1 × 38.1 | 1–6 m |
| 2″ × 2″ | 50.8 × 50.8 | 1–6 m |
| 3″ × 3″ | 76.2 × 76.2 | 1–6 m |
| 4″ × 4″ | 101.6 × 101.6 | 1–6 m |
| Côté nominal (po) / (mm) | Tolérance dimensionnelle (po) / (mm) | Faux équerrage (po) / (mm) |
|---|---|---|
| ¼ à 5⁄16 (6,35–7,94) | ±0,005 / ±0,13 | 0.008 / 0.20 |
| De plus de 5⁄16 à 7⁄16 (7,94–11,11) | ±0,006 / ±0,15 | 0.009 / 0.23 |
| De plus de 7⁄16 à 5⁄8 (11,11–15,88) | ±0,007 / ±0,18 | 0.010 / 0.25 |
| De plus de 5⁄8 à 7⁄8 (15,88–22,22) | ±0,008 / ±0,20 | 0.012 / 0.30 |
| De plus de 7⁄8 à 1 (22,22–25,40) | ±0,009 / ±0,23 | 0.013 / 0.33 |
| De plus de 1 à 1⅛ (25,40–28,58) | ±0,010 / ±0,25 | 0.015 / 0.38 |
| De plus de 1⅛ à 1¼ (28,58–31,75) | ±0,011 / ±0,28 | 0.018 / 0.46 |
| De plus de 1¼ à 1⅜ (31,75–34,92) | ±0,012 / ±0,30 | 0.018 / 0.46 |
| De plus de 1⅜ à 1½ (34,92–38,10) | ±0,014 / ±0,36 | 0.020 / 0.51 |
| De plus de 1½ à 2 (38,10–50,80) | +1⁄64 / +0,40 | 0.023 / 0.58 |
| De plus de 2 à 2½ (50,80–63,50) | +1⁄32 / +0,79 | 0.023 / 0.58 |
| De plus de 2½ à 3½ (63,50–88,90) | +3⁄64 / +1,19 | 0.035 / 0.89 |
| De plus de 3½ à 4½ (88,90–114,30) | +1⁄16 / +1,59 | 0.046 / 1.17 |
| Côté nominal (po) / (mm) | Tolérance dimensionnelle |
|---|---|
| ½ à 1 (12,70–25,40) | +0 / −0,004 po (+0 / −0,10 mm) |
| Plus de 1 à 2 (25,40–50,80) | +0 / −0,006 po (+0 / −0,16 mm) |
| Plus de 2 à 3 (50,80–76,20) | +0 / −0,008 po (+0 / −0,20 mm) |
| Plus de 3 (76,20 mm+) | +0 / −0,010 po (+0 / −0,25 mm) |
Si les barres écrouies sont traitées thermiquement après l'écrouissage, les tolérances doublent conformément au tableau 12 de la norme ASTM B348-19.
La barre carrée en titane Grade 5 est fabriquée et inspectée selon un système de gestion de la qualité ISO 9001:2015 et AS9100D. Les contrôles qualité standard selon ASTM B348-19 et AMS 4928T comprennent :
Les commandes aérospatiales (AMS 4928T, AMS 4967) et médicales (ASTM F1472 / ISO 5832-3) sont traitées sous des fiches suiveuses de qualité distinctes avec des rapports d'inspection améliorés.
La barre carrée en Ti-6Al-4V est spécifiée dans toutes les industries où la résistance spécifique élevée de l'alliage, sa résistance à la corrosion et sa biocompatibilité sont requises sous forme de section transversale carrée :
Supports structurels d'aéronefs, ébauches d'axes de train d'atterrissage, préformes de fixations, stock d'ailerons de missiles et équipement de bus satellite — applications où la résistance à la traction minimale de 896 MPa à une densité de 4,43 g/cm³ réduit le poids structurel par rapport aux structures en acier à haute résistance ou en aluminium sans titane.
Les poignées d'instruments chirurgicaux, les composants d'outils d'essai orthopédiques, les éléments de cadre de fixation externe et les éléments structurels compatibles avec l'IRM bénéficient des propriétés amagnétiques du Ti-6Al-4V, de sa résistance à la corrosion en milieux salins et de sa biocompatibilité. Le grade 23 (ASTM F136) est spécifié pour les implants orthopédiques permanents ; le grade 5 est utilisé pour les applications chirurgicales et instrumentales non implantables.
Internes de vannes, roues de pompes, arbres d'agitateurs de réacteurs et supports d'échangeurs de chaleur en service contenant du chlore, pour l'acide nitrique et dans des environnements oxydants où les nuances d'acier inoxydable austénitique subissent de la piqûration ou de la fissuration par corrosion sous contrainte à haute température.
Sections de châssis structurels de ROV, blocs de connecteurs sous-marins, quincaillerie de terminaison de câble ombilical et supports de systèmes de dessalement exposés à une immersion prolongée dans l'eau de mer. Le taux de corrosion mesuré dans l'eau de mer naturelle à température ambiante est inférieur à 0,01 mm/an.
Ébauches de corps d'outils, sections transversales de tiges de forage et composants de packers pour les environnements de puits à haute pression/haute température (HPHT) où la résistance à la corrosion et la résistance mécanique dépassent les capacités du titane commercialement pur.
Ébauches de soupapes de moteur, inserts de biellettes de suspension et composants de barres antiroulis dans les programmes de Formule et de courses d'endurance, où l'avantage de densité par rapport à l'acier (4,43 vs 7,85 g/cm³) contribue à une réduction mesurable de la masse non suspendue ou alternative.
Le Grade 23 (Ti-6Al-4V ELI, Extra Low Interstitial, UNS R56401) partage la même composition nominale d'alliage que le Grade 5 mais spécifie des limites maximales plus strictes pour l'oxygène, le fer et l'hydrogène afin d'améliorer la ténacité à la rupture et la résistance à la propagation des fissures de fatigue, en particulier à basses températures et dans les environnements d'implants soumis à des charges cycliques.
| Propriété | Grade 5 (ASTM B348-19) | Grade 23 / ELI (ASTM F136-13 / ISO 5832-3) |
|---|---|---|
| Numéro UNS | R56400 | R56401 |
| Oxygen max | 0.20% | 0.13% |
| Iron max | 0,40% (B348) / 0,30% (AMS 4928) | 0.25% |
| Nitrogen max | 0.05% | 0.05% |
| Résistance à la traction (min, recuit) | 130 ksi (896 MPa) | 120 ksi (827 MPa) |
| Limite d'élasticité (min, recuit) | 120 ksi (827 MPa) | 110 ksi (759 MPa) |
| Allongement (min) | 10% | 10% |
| Ténacité à la rupture K_IC (typique) | 55–75 MPa·√m | 80–110 MPa·√m |
| Norme de base | ASTM B348-19 / AMS 4928T | ASTM F136-13 / ISO 5832-3 |
| Application typique | Aéronautique, industrie, sport automobile | Implants orthopédiques, cryogénie, fatigue à cycles élevés |
| Coût relatif du matériau | Valeur de référence | +15–25 % de prime |
Le Grade 5 est approprié pour les applications structurelles, aérospatiales et industrielles. Le Grade 23 est spécifié lorsque la conformité réglementaire pour les implants chirurgicaux permanents (FDA, ISO) ou une ténacité à la rupture exceptionnelle à température cryogénique est requise.
Le titane de grade 5 est-il identique au Ti-6Al-4V ?
La Grade 5 est la désignation numérique ASTM ; Ti-6Al-4V est le désignateur de composition nominale ; et “ 6Al-4V ” ou “ Ti 6-4 ” sont les noms commerciaux abrégés courants. Tous se réfèrent au même alliage, UNS R56400, contenant environ 6% d'aluminium, 4% de vanadium, et le reste en titane selon l'ASTM B348-19 et l'AMS 4928T.
Quelle est la composition chimique des barres carrées en titane Grade 5 ?
Selon ASTM B348-19 : Al 5,50–6,75 %, V 3,50–4,50 %, Fe ≤ 0,40 %, O ≤ 0,20 %, C ≤ 0,08 %, N ≤ 0,05 %, H ≤ 0,0150 %, Y ≤ 0,005 %, autres éléments chacun ≤ 0,10 % et total ≤ 0,40 %, avec le titane comme complément. L'AMS 4928T restreint le Fe à ≤ 0,30 % et le H à ≤ 0,0125 % pour les barres de qualité aérospatiale. Chaque lot de fusion est vérifié par spectrométrie d'émission optique et rapporté sur le MTC EN 10204 3.1.
Quelle est la différence entre l'ASTM B348-19 et l'AMS 4928T pour les barres de titane ?
L'ASTM B348-19 est la norme commerciale générale pour les barres et billettes de titane de toutes les 38 qualités ; la Grade 5 est une qualité parmi la spécification plus large. L'AMS 4928T (SAE Aerospace Material Specification) couvre exclusivement les barres, billettes et anneaux en Ti-6Al-4V recuits, avec des exigences supplémentaires pour l'aéronautique : limites de Fe et H plus strictes, contrôle ultrasonique obligatoire selon l'AMS 2631, documentation améliorée, et conformité aux listes de transformateurs approuvés par les entrepreneurs principaux (Boeing, GE, Safran, Airbus). Les minimums de propriétés mécaniques et les limites de composition Al/V sont identiques entre les deux normes pour les barres recuites de Grade 5.
Quelles sont les dimensions disponibles pour les barres carrées en titane Grade 5 ?
Barres laminées à chaud : côté de 10 à 80 mm, longueur jusqu'à 6 000 mm. Barres forgées : côté de 20 à 150 mm, longueur jusqu'à 2 000 mm. Barres laminées à froid : côté de 6 à 40 mm, longueur jusqu'à 4 000 mm. L'inventaire standard en pouces va de 0,25″ × 0,25″ à 4″ × 4″. Des coupes sur mesure sont disponibles pour toutes les variantes ; des sections transversales non standard peuvent être produites sur commande.
Dans quel état de traitement thermique sont expédiées les barres carrées en titane Grade 5 ?
La condition de fourniture standard est le recuit d'usine (MA), obtenu par recuit à 700–785°C suivi d'un refroidissement à l'air selon l'AMS 2801. La condition traitée en solution et vieillie (STA) selon l'AMS 4967 — offrant une résistance à la traction minimale de 1 103 MPa (160 ksi) — est disponible sur commande. La condition de traitement thermique est indiquée sur le certificat de test de l'usine EN 10204 3.1.
Les barres carrées en titane Grade 5 peuvent-elles être soudées ?
Le Ti-6Al-4V est soudable par soudage TIG (GTAW) et par soudage par faisceau d'électrons (EBW). Une protection gazeuse inerte à l'argon (pureté ≥ 99,99%, O₂ < 20 ppm) est requise sur toutes les surfaces de la zone de soudure pour éviter la fragilisation par l'oxygène et l'azote. Un traitement de détente après soudage à 700°C pendant 2 heures améliore la distribution des contraintes résiduelles. Le métal d'apport AWS A5.16 ERTi-6Al-4V est recommandé pour les applications TIG.
What is the difference between Grade 5 and Grade 23 titanium?
Le Grade 23 (Ti-6Al-4V ELI, UNS R56401) a une teneur en oxygène (≤ 0,13% contre 0,20%) et en fer (≤ 0,25% contre 0,40%) plus faibles, et donc une ténacité à la rupture plus élevée que le Grade 5. Le Grade 23 est spécifié pour les implants orthopédiques et dentaires permanents (ASTM F136-13 / ISO 5832-3) et les applications cryogéniques nécessitant une tolérance aux dommages supérieure. Le Grade 5 est le choix standard pour les structures aérospatiales, le matériel industriel et les composants de sport automobile où le contrôle interstitiel plus strict du grade ELI n'offre aucun avantage fonctionnel.
Un certificat d'essai en usine est-il inclus avec l'expédition ?
Un certificat d'essai en usine EN 10204 3.1 est standard avec chaque expédition. Le MTC documente la composition chimique par coulée, les résultats des essais mécaniques par lot, l'état de traitement thermique, la spécification applicable et le numéro de coulée/lot pour une traçabilité complète. L'EN 10204 3.2 (inspection attestée par un tiers) est disponible sur demande pour les programmes d'assurance qualité nucléaires, sous-marins, critiques pour la défense ou exigés par le client.
Nos produits en titane et nos capacités de fabrication apportent une grande valeur ajoutée à de nombreuses industries. Voici les principaux avantages qui font de HonTitan un partenaire fiable.
Nous offrons un délai d'exécution rapide pour les échantillons et les commandes en gros. Grâce à un traitement efficace du titane (découpe, forgeage et usinage CNC), nous garantissons la précision et la rapidité de chaque projet.
De l'usinage CNC complexe au soudage, au formage et à la finition de surface, HonTitan peut produire des pièces en titane personnalisées avec des caractéristiques telles que des trous, des fentes, des filetages, des rainures et des géométries précises.
HonTitan fabrique des matériaux en titane qui sont très solides pour leur poids et qui résistent très bien à la corrosion. Ils sont donc stables et peuvent être utilisés dans les domaines de l'aérospatiale, de la médecine, de la chimie et de la marine.
