Les éléments de fixation en titane sont envisagés lorsque la résistance à la corrosion, la faible masse ou la résistance spécifique élevée sont importantes. Grade 2 (UNS R50400) est couramment évalué pour les applications dominées par la corrosion, tandis que Grade 5 / Ti-6Al-4V (UNS R56400) est évalué pour les boulons et goujons soumis à des charges plus élevées. Pour les éléments de fixation d'usage général de série en pouces, ASTM F468 couvre les boulons, vis à tête cylindrique et goujons spécifiés, tandis qu'ASTM F467 couvre les écrous ; les commandes métriques utilisent la spécification métrique applicable ou le plan de l'acheteur. Les filetages en titane peuvent gripper, les matériaux en contact, le traitement de surface, le lubrifiant et la procédure d'installation doivent donc être convenus pour le service.
Beiyu Titanium fournit Éléments de fixation en titane Grade 2 et Grade 5 sous forme de boulons, vis, écrous, goujons, tiges filetées et rondelles sur plan. Un certificat de réception 3.1 selon EN 10204 et la traçabilité par numéro de coulée ou par lot sont fournis lorsqu'ils sont inclus dans l'offre et la commande.
Un élément de fixation est petit par rapport à l'assemblage, mais un joint grippé, corrodé ou chargé incorrectement peut entraîner des coûts de maintenance et de sécurité disproportionnés. Ce guide explique la sélection de nuance, le périmètre des normes, les questions d'application et les mesures de prévention du grippage à inclure dans une demande de prix pour éléments de fixation en titane.
Pourquoi le titane est envisagé pour les éléments de fixation
Les éléments de fixation en titane sont évalués lorsque les éléments de fixation conventionnels en acier ou en acier inoxydable ne satisfont pas à l'exigence combinée de résistance à la corrosion, de masse ou de compatibilité des matériaux :
| Propriété | Ce que le guide indique |
|---|---|
| Résistance dans de nombreux environnements chlorurés | Le film d'oxyde passif du titane offre une forte résistance dans de nombreux services chlorurés aérés. L'adéquation dépend toujours de la nuance, de la température, de la composition chimique, de l'aération, de la géométrie du joint et des conditions de interstice, le cas de corrosion réel doit donc toujours être examiné. |
| Résistance spécifique élevée | Grade 5 combine une résistance élevée avec une densité d'environ 60% de celle de l'acier, ce qui peut réduire la masse du joint lorsque la conception complète et la procédure de précharge permettent son utilisation. |
| Faible réponse magnétique et compatibilité des matériaux | Ces propriétés peuvent être pertinentes dans certaines applications d'instrumentation et médicales, mais le composant fini doit respecter la spécification d'application applicable. |
Les compromis comprennent le coût, le risque de grippage, un comportement couple-tension différent et la nécessité de vérifier la compatibilité galvanique et en service dans l'ensemble du joint.
Limites de Grade 2, Grade 5 et Grade 23
| Nuance | Ce que le guide indique |
|---|---|
| Grade 2, UNS R50400 | Couramment envisagé lorsque les performances de corrosion et la formabilité prévalent et que la charge requise est modérée. |
| Grade 5, Ti-6Al-4V, UNS R56400 | Couramment envisagé pour les éléments de fixation soumis à des charges plus élevées et sensibles à la masse, lorsque la spécification d'élément de fixation commandée, les dimensions et la procédure d'installation le permettent. |
| Grade 23 ELI, UNS R56401 | ASTM F136 est une spécification de matériau ELI corroyé destiné à la fabrication d'implants chirurgicaux. Elle ne définit pas à elle seule la vis osseuse finie, le dispositif de fixation ou son acceptation réglementaire. |
Ne sélectionnez pas sur le seul nom de nuance. Indiquez la norme ou le plan applicable, le système de filetage, les dimensions, les exigences mécaniques, l'environnement de service et l'étendue du contrôle. Les propriétés requises dépendent de la spécification commandée, de la taille, de la forme de produit, de l'état et de la révision.
Où les éléments de fixation en titane sont utilisés
| Secteur | Ce que le guide indique |
|---|---|
| Assemblages marins et offshore | joints sélectionnés en eau de mer, en zone d'éclaboussures et sous-marins après vérification de la géométrie des interstices, des couples galvaniques et des exigences de précharge. |
| Équipements de traitement chimique | assemblages dans lesquels le matériau de l'élément de fixation doit être compatible avec l'environnement de procédé et les matériaux de l'équipement. |
| Aérospatiale et structures sensibles à la masse | éléments de fixation contrôlés par plan ou spécification, pour lesquels la résistance spécifique et la traçabilité constituent des données de conception. |
| Dispositifs médicaux | composants contrôlés par l'application utilisant le matériau d'implant spécifié et les exigences relatives au dispositif fini, et non une désignation générale d'élément de fixation industriel. |
| Systèmes de dessalement et de production d'énergie | assemblages destinés à l'eau de mer et à la saumure sélectionnés après examen complet du cas de corrosion et de chargement. |
Il s'agit de contextes de sélection, et non d'approbations générales. L'ingénieur ou l'acheteur doit confirmer la nuance, la conception de l'assemblage, l'environnement et le code applicable pour l'assemblage concerné.
Grippage et mesures de contrôle d'installation
Le contact fileté titane sur titane est sujet à l'usure adhésive et au grippage. Le risque de grippage dépend de l'état de surface, de l'ajustement, de la propreté, de la vitesse, de la précharge, de la température, du matériau en contact et de l'utilisation ou non d'un lubrifiant ou revêtement approuvé.
| Grippage et contrôle de l'installation |
|---|
| Spécifiez le matériau en contact et la classe de filetage plutôt que de commander le boulon isolément. |
| Lorsque les conditions de service le permettent, sélectionnez un lubrifiant, un produit anti-grippage ou un revêtement technique compatible avec l'application. |
| Définissez la méthode d'installation ainsi que la procédure qualifiée de couple ou de tension ; ne copiez pas une valeur de couple pour boulon en acier. |
| Pour les applications liées à l'oxygène, au vide, au médical, aux hautes températures ou sensibles à la contamination, obtenez l'approbation de l'application avant de sélectionner tout lubrifiant ou revêtement. |
Formes et normes
Les éléments de fixation en titane peuvent être fournis sous forme de boulons, vis à tête, vis à six pans creux, goujons, écrous, tiges filetées et rondelles définies par plan. La spécification doit correspondre à la forme :
- ASTM F468 couvre les boulons, vis à tête, vis à tête cylindrique six pans creux et goujons non ferreux corroyés spécifiés de la série en pouces destinés à un usage général, dans les limites de son domaine d'application.
- ASTM F467 couvre les écrous non ferreux corroyés spécifiés de la série en pouces destinés à un usage général, dans les limites de son domaine d'application.
- F468M and F467M sont des spécifications métriques distinctes. Un plan, une spécification aérospatiale ou une norme client peut s'appliquer à la place.
- Rondelles nécessitent leur propre plan ou spécification applicable ; elles ne relèvent pas de F468 ou F467 simplement parce qu'elles sont commandées avec un ensemble boulon-écrou.
Éléments à inclure dans une demande de prix pour éléments de fixation en titane
| Champ à indiquer dans une demande de prix d'éléments de fixation |
|---|
| Forme de l'élément de fixation, nuance, UNS et norme applicable ou révision du plan. |
| Système de filetage, dimension nominale, pas, longueur, type de tête ou d'entraînement, tolérance et matériau d'accouplement. |
| Quantité, procédé de fabrication, finition de surface, exigence de revêtement ou de lubrifiant. |
| Environnement de service, température de conception et indication de savoir si la corrosion ou la charge régit la sélection. |
| Contrôle, essais, marquage, emballage et périmètre documentaire, y compris l'exigence éventuelle d'un MTC EN 10204 3.1 et de la traçabilité par numéro de coulée ou par lot. |
Contrôle et documentation
L'offre et la commande devraient définir les enregistrements requis de composition chimique et de propriétés mécaniques, le contrôle dimensionnel et du filetage, le marquage, la traçabilité et tout essai supplémentaire. Un MTC EN 10204 3.1 peut être inclus lorsqu'il est convenu, mais le contenu documentaire et le circuit de traçabilité doivent correspondre au matériau commandé, au procédé de fabrication et à la spécification applicable.
FAQ
De quelle nuance sont fabriqués les boulons en titane ?
Grade 5 est largement envisagé pour les boulons et goujons soumis à des charges plus élevées, tandis que Grade 2 est envisagé pour les applications dominées par la corrosion avec une charge modérée. Le choix final dépend de la norme applicable, des dimensions, de l'environnement et de la conception de l'assemblage.
Pourquoi les éléments de fixation en titane grippent-ils ?
Une usure adhésive peut se produire lorsque des surfaces filetées en titane glissent sous pression de contact. Le matériau d'accouplement, la finition, l'ajustement, la propreté, la vitesse d'installation, la précharge et un lubrifiant ou revêtement approuvé influencent tous le risque.
Quelles normes couvrent les éléments de fixation en titane ?
ASTM F468 couvre les boulons, vis à tête et goujons non ferreux spécifiés à usage général de série en pouces, et ASTM F467 couvre les écrous spécifiés à usage général de série en pouces. Leurs équivalents métriques sont distincts. Des plans ou normes spécifiques à l'application peuvent s'appliquer à la place.
ASTM F136 spécifie-t-elle une vis médicale finie ?
Non. ASTM F136 spécifie le matériau corroyé Ti-6Al-4V ELI destiné à la fabrication d'implants chirurgicaux. La conception, le traitement, les essais et les exigences réglementaires du dispositif fini doivent être spécifiés séparément.
Ce qu'une liste d'applications ne dit pas à la personne qui établit la commande
Savoir où les éléments de fixation en titane sont utilisés n'indique pas à l'acheteur quoi écrire sur la commande. L'application détermine la nuance. La commande doit encore déterminer la base d'acceptation et ce qui est rapporté.
| Déterminé par l'application | Toujours déterminé par la commande |
|---|---|
| Quelle nuance convient à l'environnement de service | Norme applicable, désignée avec la nuance |
| Si la résistance ou la corrosion détermine le choix | État de livraison, indiqué séparément de l'état de surface |
| La dimension et le filetage indiqués sur le plan | Étendue du contrôle et sa classe d'acceptation |
| La température de service | Type de certificat et portée des rapports |
Deux documents régissent un élément de fixation, et ce ne sont pas les mêmes
Un élément de fixation est fabriqué selon une norme dimensionnelle et accepté selon une norme matière. Une demande de prix qui n'en désigne qu'une seule laisse l'autre à une valeur par défaut, et cette valeur est rarement celle prévue par le plan.
| Document | Ce qu'il fixe | Ce qu'il laisse ouvert |
|---|---|---|
| Norme dimensionnelle | Forme du filetage, type de tête et tolérance de longueur | La composition selon laquelle l'article est accepté |
| Norme matériau avec la nuance | Limites de composition et minima mécaniques | Géométrie du filetage et de la tête |
| Commande | Lequel des deux prévaut, et le périmètre du rapport | Rien, une fois les deux nommés |
Beiyu fournit des matières pour éléments de fixation et des éléments de fixation usinés avec un certificat de réception EN 10204 3.1 et une traçabilité par numéro de coulée, le périmètre du rapport étant défini par la commande. Nommer les deux documents dans la demande de prix élimine la cause la plus fréquente de rejet d'un certificat d'élément de fixation.
Détails des spécifications avec sources
La sélection des éléments de fixation en titane repose sur un calcul de résistance et un calcul de grippage, et tous deux sont documentés. ASTM B348 fixe des minima à l'état recuit de 895 MPa en traction et 828 MPa en limite d'élasticité pour les barres Grade 5, soit environ 2.6 fois la valeur minimale de résistance à la traction du Grade 2 selon la même norme, ce qui constitue la version quantitative de la distinction entre corrosion et charge que cette page établit entre les deux grades. Du point de vue du grippage, ASTM G98 est l'essai bouton sur bloc qui attribue une contrainte seuil de grippage à un couple de matériaux, soit la valeur à demander à un fournisseur de revêtement ou de lubrifiant lorsque son traitement est censé résoudre le risque de grippage des filetages décrit ci-dessus.
Beiyu Titanium propose les deux filières de stock à partir desquelles la fabrication d'éléments de fixation commence habituellement : barre hexagonale jusqu'à 17 mm sur plats conforme à ASTM B348 pour les boulons et écrous usinés, et fil étiré à froid de 0.8 à 6.0 mm de diamètre conforme à ASTM B863, dont la liste d'applications de l'usine comprend la fabrication de pièces standard. Les deux voies sont proposées en Grade 2 et Grade 5 et, dans la pratique d'approvisionnement de Beiyu, les lignes relatives au matériau d'accouplement, au revêtement et au filetage demandées par cette page sont examinées dans la même RFQ que la matière, afin que les mesures de prévention du grippage soient chiffrées avec le métal au lieu d'être découvertes lors de l'installation.
Demander des éléments de fixation en titane
Consultez les page produit Fournisseur d'éléments de fixation en titane, puis envoyez la forme de l'élément de fixation, la nuance, la norme de filetage, les dimensions, la quantité, le service, l'exigence de revêtement ou de lubrifiant et le périmètre documentaire. Beiyu confirmera le procédé de fabrication et de contrôle applicable avant l'offre.
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