Titane:
corps simple, de symbole Ti, de numéro atomique 22 et de poids atomique 47,90.
Telle est la définition bien abstraite, donnée par le dictionnaire. Qu'en est-il de cet élément qui sous forme de métal, est synonyme de technique de pointe.
Les lignes qui vont suivre sont largement inspirées d'un article publié dans la revue "Science et Profession", j'espère que son auteur, M. Seraphin, ne m'en tiendra pas rigueur.
Ayant rendu à César ce qui lui appartient, je peux poursuivre l'âme en paix.
DECOUVERT EN 1790
Découvert par le pasteur anglais W.Gregor en 1790, il s'est écoulé plus d'un siècle avant que du titane pur puisse être obtenu (1990).
Le développement du titane et de ses alliages ne date réellement que de 1940, grâce au procédé mis au point par Kroll.
La difficulté de produire du titane métal tient à son affinité, à haute température pour les gaz, ce qui conduit à une métallurgie qui doit être réalisée de bout en bout à l'abri de l'air, ce qui a pu être obtenu grâce à l'amélioration des techniques du vide. L'utilisation du titane est essentiellement constituée par du "blanc de titane" que l'on retrouve dans les peintures et vernis. La part du titane métal ne représente environ que 10% de la production totale. Les minerais de titane que sont le rutile et l'ilménite sont en abondance sur la planète. Les réserves de ceux-ci sont plus importantes que celles de cuivre, de nickel ou de chrome.
Les principaux gisements de minerais se trouvent aux USA, en Russie, Norvège, Inde, Canada et sous forme de sable sur certaines plages d'Australie et d'Amérique du Sud.
Sans entrer dans le détail, les principales étapes de sa transformation consistent en une séparation par triage magnétique et flottaison, l'étape suivante étant le passage par une phase "tétrachlorure de titane" et réduction de celui-ci par réaction chimique, jusqu'à l'obtention "d'éponge de titane".
Un nouveau traitement par mélange compression et fusion donnera naissance au titane métal. Son coût élevé s'explique par le nombre important et la complexité des opérations d'élaboration.
UN METAL DE PREMIER CHOIX
Le développement considérable du titane s'explique par les caractéristiques remarquables de ce métal, surtout sous forme alliée.
-une densité d'environ 4,5 (fer 7,8),
-une résistance mécanique élevée,
-une bonne tenue à la corrosion,
-son amagnétisme.
Son utilisation en aéronautique est en progression, la chimie, l'électronique et la mécanique l'utilisent également sur une large échelle.
Les adjonctions d'éléments tels que l'aluminium, le vanadium, le molybdène, l'étain, permettent d'élaborer des alliages aux propriétés spécifiques. A titre d'exemple:
-Le TA 5 E contient 5 % d'aluminium, 2,5 % d'étain.
-Le TA 6 V contient 6% d'aluminium, 4 % de vanadium.
-Le TV 13 CA contient 13 % de vanadium, 11 % de chrome et 3 % d'aluminium.
Sa faible densité, alliée à une bonne résistance à la traction, sa bonne tenue à la compression et au fluage, qualités qu'il conserve jusqu'à environ 550°, en font un matériau de choix pour les pièces soumises à de fortes contraintes mécaniques et thermiques.
Les réacteurs actuels contiennent environ 35 % de leur poids en titane, principalement dans la partie compresseur. On le trouve également dans la cellule des avions et hélicoptères; On se souvient de la polémique soulevée par J.-J.Schreiber dans le "Défi Américain" concernant le non-choix du titane pour le Concorde, par rapport au projet américain de supersonique.
Une particularité du titane est de se "colorer" soit par chauffage, soit par anodisation dans une électrolyte. Il s'agit en l'espèce d'une oxydation avec formation d'une couche de calamine de très faible épaisseur, celle-ci allant de: 0.03 µ à 0.2 µ-(1 µ=1/1000e mm).
L'effet coloré n'est que le résultat de la réflexion d'une seule couleur du spectre de lumière solaire. Chaque couleur étant fonction de l'épaisseur de la couche de calamine. Le même phénomène se constate avec les reflets colorés que produit du fuel répandu sur l'eau.
Pour terminer, un mot sur l'usinage:
-le travail au back stand s'effectue avec une gerbe d'étincelles d'un blanc brillant très spectaculaire, l'accumulation de particules incandescentes provoque de petites explosions qui intriguent au début. Les copeaux qui se forment à la partie inférieure de la pièce usinée se détachent très mal et sont très coupants. A se méfier.
Voici terminé ce modeste coup de projecteur sur ce métal, dont le nom sonne si bien à l'oreille.