Guide des prix et des applications 2025 des grades 1 à 4 du titane CP
Actualisé : Aug. 12, 2025Ce guide compile les dernières données mécaniques, les prix et les cas de terrain afin que les ingénieurs et les équipes d’approvisionnement puissent prendre des décisions fondées sur des preuves.
Faits saillants
| Article | Données | Source |
|---|---|---|
| Densité | 4,51 g cm⁻³ (60 % de 316 L) | ASM Metals Handbook vol. 2 (2023) |
| Notes | 1 – 4 (oxygène ↑ → force ↑) | ASTM B265‑25 |
| Taux de corrosion dans l’eau de mer | < 0.02 mm y⁻¹ to 260 °C | MétauxArticle de tuyauterie « Résistance à la corrosion du titane à l’eau et à l’eau de mer » |
| Plaque FOB Shanghai TA2 (3 à 8 mm) | 7,76 à 8,01 kg⁻¹ (7 juil. 2025) | Marché des métaux de Shanghai, tableau des prix de la plaque de titane (TA2) |
| Lingot CIF Rotterdam CP G2 | 11,5 – 12,5 kg⁻¹ (3 févr. 2025) | Échantillon Argus Non-Ferrous Markets, p. 12 |
| Commerce de détail feuille à feuille dans le Midwest américain | ≈ USD 18 kg⁻¹ (feuille de 0,025 po) | Boutique en ligne TMS Titanium SKU TS2-0025-12-24 |
| Tôle départ usine de l’Inde | 10 à 30 kg⁻¹ | Liste de prix Renox Impex 2025 |
Carte des notes et normes
| Grade | L’UNS | O ( %) max | Rm MPa | Rp0.2 MPa | A % | Codes typiques |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Réf. R50250 | 0.18 | 240 | 170 | 24 | ASTM B265/B348, EN 3.7025 |
| 2 | Réf. R50400 | 0.25 | 345 | 275 | 20 | La plupart échangés ; GB/T 3621 TA2 |
| 3 | Réf. R50550 | 0.35 | 450 | 380 | 18 | Risers offshore |
| 4 | Réf. R50700 | 0.4 | 550 | 480 | 15 | Implants médicaux, vaisseaux HP |
Photo des prix 2025
- Asie (FOB Shanghai) : 7,8 à 8,0 USD kg⁻¹ – Fourchette d’offres spot SMM pour les tôles laminées à chaud de 3 à 8 mm.
- Europe (CIF Rotterdam) : 11,5–12,5 USD kg⁻¹ – référence contractuelle Argus.
- États-Unis (centre de service EXW Midwest) : 18 à 20 USD kg⁻¹ équivalent pour la feuille découpée.
Pilotes: Charge d’alimentation Ti-sponge, RMB-USD FX, fret, droits antidumping de l’UE sur le TiO₂ (chemanalyst mai 2025).
Points forts des matériaux
Haute résistance spécifique
Le grade 2 offre une résistance à la traction de 345 MPa à la moitié du poids de l’acier, soit jusqu’à 2,3 × de résistance spécifique.
Immunité à la corrosion
Pas de corrosion par piqûres ou crevasses dans l’eau de mer à pleine puissance jusqu’à 120 pi/s de débit ; Les tubes de condenseur fonctionnent des décennies sans retubage.
Biocompatibilité
Les tests ISO 10993 confirment une cytotoxicité nulle ; CP Ti domine les implants dentaires et les cas de stimulateurs cardiaques.
Essentiels du traitement et de la fabrication
Formage à froid et à chaud
- Les grades 1 et 2 permettent l’emboutissage profond, l’hydroformage et des rayons de courbure de 1,5 × t sans fissuration.
- Les grades 3 et 4 nécessitent ≥ rayons de 3 × t ou un recuit intermédiaire à 650 °C.
- Lubrifiants recommandés : pâte MoS₂ ou huile de graphite ; terminer avec un gommage 35 % HNO₃ + 2 % HF.
Soudure
| Processus | Configuration typique | Contrôle des clés |
|---|---|---|
| TIG/GTAW | 99,999 % Ar, 10–15 L min⁻¹ ; bouclier arrière | La couleur des perles doit rester argentée paille ; n’importe quel → bleu retravaillé |
| Plasma | 99,999 % Ar + 1 % He | Plus rapide pour les plaques de >3 mm |
| Liaison d’explosion | Plaques Ti + CS/SS pour échangeurs de chaleur | Cisaillement de liaison ≥ 200 MPa selon ASTM B898 |
Usinage
- Carbure tranchant et non revêtu ; **Vc ≈ 40 m min⁻¹**, **f\_z ≈ 0,2 mm/dent** ; liquide de refroidissement par inondation.
- Perceuse à bec < 6 mm holes to avoid chip welding.
- L’émulsion haute pression (> 70 bars) réduit l’absorption de H.
Finition de surface
- Décapage ASTM B600 : 15 % HNO₃ + 1 à 3 % HF → rinçage à l’eau DI.
- TiN/DLC PVD en option pour les roulements, ou micro-grenaillage (0,15 mm A) pour augmenter la limite de fatigue ≈ 15 %.
Aide-mémoire CP Ti vs Ti-6Al-4V
| Métrique | CP Ti (G2) | Ti-6Al-4V (G5) |
|---|---|---|
| Densité (g cm⁻³) | 4.51 | 4.43 |
| Traction (MPa) | 345 | 950 |
| Rendement (MPa) | 275 | 880 |
| % d’allongement | 20 | 10 |
| Module (GPa) | 105 | 113 |
| Corrosion dans 3 % NaCl | Immunisé | Immunisé |
| Soudabilité | ★★★★★ | ★★★ ☆☆ (suppression de α cas) |
| Indice d’usinabilité (B111 = 100) | 15 | 22 |
| Coût (USD kg⁻¹, 2025 T2) | 17–24 | 32–40 |
| Meilleur ajustement | Condenseurs à basse pression | Cellule, transmission 400 °C |
Mécanismes de défaillance et guide d’atténuation
| Mécanisme | Gâchette | Symptôme | Action préventive |
|---|---|---|---|
| Ramper | > 400 °C longue tenue | Croissance dimensionnelle | Température de conception limite ou alliage de commutation |
| Grippage / Frettage | Paire coulissante Ti-Ti ou Ti-SS | Convulsions, usure | Revêtement dur (TiN), inserts en PTFE |
| Fragilisation par l’hydrogène | Protection cathodique, décapage | Rupture fragile à ≤ 25 °C | Cuire au four à 600 °C × 2 h ; garder H < 40 ppm |
| Corrosion caverneuse | Chlorure stagnant 80–120 °C | Perte locale de métal | Conception de soudures complètes, débit affleurant > 1 m s⁻¹ |
| Attaque galvanique | Ti connecté à CS/Cu dans l’eau de mer | Rouille sur CS, piqûres | Joints diélectriques, plaques tubulaires Ti-Clad |
| Combustion de poudre de Ti | Chips < 425 µm + spark | Copeaux brûlants | Godets à copeaux humides, classe D MgCl₂ en poudre |
Limitations connues (et correctifs)
| Limitation | Cause | Correction technique |
|---|---|---|
| Rendement <600 MPa | Faibles interstitiels | Passer au Ti-6Al-4V pour les cadres porteurs |
| Fluage >400 °C | Glissement des joints de grains | Maintenez la température de conception ≤350 °C ou adoptez le Ti-6242 |
| Grippage/usure | Frottement élevé 0,4–0,6 | Revêtement dur (TiN, DLC) ; Utiliser des roulements en polymère |
| Fragilisation par l’hydrogène dans les zones cathodiques | Précipitations TiHx | Cuisson à 600 °C ; éviter les crevasses stagnantes ; moniteur H < 40 ppm. |
Guide d’application 2025
| Secteur | Point sensible | CP Ti Solution | Grade |
|---|---|---|---|
| Dessalement | Piqûres Cu-Ni, chlore | Tubes de condenseur de grade 2 ; 30 ans de victoire au LCC | 2 |
| Chlore-alcali | Corrosion de l’anode de la cellule de membrane | Anodes en acier Ti + revêtues d’explosion | 2/3 |
| Pipelines d’hydrogène | Perméation H₂ et fragilisation de l’acier | Bobines revêtues de Ti, chemises de soupape sous ASME B31.12 | 2H |
| Médical | Allergie au nickel | Implants radiculaires de grade 4 | 4 |
| Éolien offshore | Poids et crevasses dans les zones de marée | Ti gr. 2 boulons, anneaux de pulvérisation | 2 |
Conformité au code : ASME B31.12-2024 autorise le Ti dans la tuyauterie de classe C si le risque d’hydruration est géré.
Liste de contrôle de la qualité et de la conformité
1. MTC EN 10204 3.1/3.2 – Oxygène, H, Fe, N.
2. EMI – 100 % UT selon ASTM E2375 pour des plaques de >12 mm.
3. PED/AD 2000 W2/W10 pour les récipients sous pression de l’UE.
4. Homologation de classe navire (DNV) pour les systèmes d’eau de mer.
Perspectives 2026-2030
L’AIE prévoit que la demande d’hydrogène atteindra près de 100 Mt en 2024 et qu’elle augmentera. Les mises à niveau des alliages et le revêtement Ti pourraient accaparer de 5 à 8 kt/an de demande de tubes dans les nouveaux pipelines de H₂.
Le recyclage de qualité batterie, les réacteurs nucléaires modulaires et le dessalement au CO₂ supercritique sont d’autres créneaux à croissance rapide.
Arbre de décision de référence rapide
1. Chlorure corrosif <150 °C? → Prefer CP Ti.
2. Température de conception >400 °C ? → Utilisez des alliages de Ti.
3. Charge dynamique >500 MPa ? → Ti-6Al-4V ou acier.
4. Critique sur le plan budgétaire mais côtier ? → Évaluer l’explosion en acier Ti.
Le titane commercialement pur n’est pas une panacée, mais lorsque les calculs du cycle de vie incluent les temps d’arrêt, c’est souvent le métal le moins cher que vous ne remplacerez jamais. Utilisez les données de ce guide pour parler le même langage avec votre ingénieur d’usine, votre responsable des achats et votre transitaire.
