Non. Le titane est paramagnétique, et non ferromagnétique, et un aimant domestique n'y adhère pas. La perméabilité magnétique relative se situe juste au-dessus de 1.0 dans les nuances commerciales indiquées ci-dessous, raison pour laquelle la pratique d'ingénierie considère le titane comme non magnétique plutôt que faiblement magnétique. Cette distinction importe dès lors qu'un plan demande une valeur garantie, car les spécifications de matériau n'en vérifient aucune.
Ce que signifie paramagnétique en valeur numérique
Un métal ferromagnétique présente une perméabilité relative de plusieurs centaines ou milliers. Le titane se situe à l'autre extrémité. Les valeurs publiées par Beiyu Titanium pour les nuances ci-dessous sont suffisamment proches de 1.0 pour que la réponse soit mesurable avec des instruments, mais pas avec un aimant tenu à la main.
| Nuance | Ce qu'indique la fiche technique Beiyu | Type de valeur |
|---|---|---|
| Grade 5 (Ti-6Al-4V, UNS R56400) | Perméabilité relative 1.00005 à 1.6 kA/m | Une valeur mesurée à une intensité de champ spécifiée |
| Grade 23 (Ti-6Al-4V ELI) | Perméabilité relative de 1.01 ou moins | Une limite supérieure, et non une valeur mesurée |
| Grade 2 (titane CP, UNS R50400) | Paramagnétique, seulement légèrement supérieur à 1.0 | Une description qualitative |
Lisez la troisième colonne avant de comparer les lignes. L'entrée Grade 23 est une valeur plafond plutôt qu'une mesure, elle ne signifie donc pas que Grade 23 réagit plus fortement que Grade 5 ; elle signifie qu'aucune valeur mesurée n'a été publiée ici pour cette nuance.
Il existe également une raison liée à la composition qui s'applique quelle que soit la valeur mesurée. Aucun de ces alliages ne contient de phase ferromagnétique. Grade 5 est du titane avec de l'aluminium et du vanadium, Grade 2 est non allié. Le fer est présent, mais uniquement comme élément résiduel limité par le tableau de composition chimique de la nuance, et il demeure dissous dans le réseau cristallin du titane plutôt que de former une phase distincte susceptible de s'aligner dans un champ.
Ce qu'une réponse sur les matériaux omet
C'est ici qu'une réponse sur les matériaux et une réponse d'achat divergent. ASTM B265 et ASTM B348, les spécifications selon lesquelles les tôles, plaques et barres en titane sont couramment commandées, définissent la composition chimique, les propriétés mécaniques et les tolérances dimensionnelles. Aucune ne mentionne la perméabilité magnétique dans son texte. Un certificat émis selon ces spécifications n'est pas tenu d'indiquer une valeur de perméabilité, car la spécification n'en demande aucune.
Il n'existe pas non plus de clause prête à invoquer. B265 comporte des exigences supplémentaires qui s'appliquent lorsque la commande les demande, mais elles couvrent des sujets entièrement différents, à commencer par l'essai de pliage de surface ; B348 ne comporte aucune section d'exigences supplémentaires. Une limite de perméabilité constitue donc un essai supplémentaire convenu dans la commande plutôt qu'une option normalisée assortie d'une valeur.
La conséquence pratique : une demande de prix indiquant « doit être non magnétique » sans préciser une limite, une méthode de mesure et une intensité de champ demande quelque chose qu'aucun certificat matière ne peut confirmer, et reviendra pour clarification. Une demande de prix précisant les trois peut faire l'objet d'une offre.
| Ce qu'indique le plan | Ce que montre un certificat B265 ou B348 | Ce qu'il convient d'ajouter à la commande |
|---|---|---|
| Matériau non magnétique | Aucune indication sur la perméabilité | La limite de perméabilité, la méthode, l'intensité de champ |
| Perméabilité relative inférieure à une valeur spécifiée | Aucune indication sur la perméabilité | Un essai supplémentaire convenu et la personne qui y assiste |
| Aucune exigence magnétique | Composition chimique et propriétés mécaniques uniquement | Aucune; la nuance répond déjà à la question |
Là où la réponse modifie réellement une décision
Pour la plupart des pièces, non. Le titane est choisi pour sa résistance à la corrosion, son rapport résistance/poids ou sa biocompatibilité, et son comportement magnétique est une propriété à laquelle personne n'a besoin de penser. Trois situations font exception, et dans les trois cas, le titane est choisi parce que l'alternative perturberait quelque chose.
| Situation | Pourquoi le titane est choisi | Comment l'exigence est habituellement formulée |
|---|---|---|
| Environnements d'imagerie et d'instrumentation | Les boîtiers, éléments de fixation et raccords se trouvent dans ou à proximité d'un champ et ne doivent ni se déplacer ni le déformer | Comme désignation de matériau, parfois avec une limite supérieure de perméabilité |
| Détection et mesure | Un boîtier sensible magnétiquement modifie ce que lit le capteur qu'il contient | Comme désignation de matériau sur le plan du boîtier |
| Ensembles où un champ parasite est interprété comme un défaut | La pièce doit être invisible pour le système de détection qui l'entoure | Comme limite supérieure de perméabilité |
Toute ligne indiquant une limite supérieure nécessite l'essai convenu décrit ci-dessus, car cette limite est l'élément que la spécification du matériau ne couvre pas.
Questions complémentaires courantes
Le titane est-il magnétique, et un aimant y adhère-t-il ? Non. La réponse est trop faible pour vaincre le poids de l'aimant.
Le titane Grade 5 est-il magnétique, et est-il plus magnétique que Grade 2 ? Les deux sont paramagnétiques et les deux sont considérés comme non magnétiques. La valeur publiée de 1.00005 pour Grade 5 et la description de Grade 2 comme légèrement supérieure à 1.0 se situent dans la même plage pratique.
Ma pièce en titane a attiré un aimant. Que s'est-il passé ? La cause bénigne la plus fréquente est du fer en surface provenant d'outillage en acier, du brossage métallique ou du grenaillage, qui est éliminé par décapage plutôt que par le rejet de la pièce. Une réponse qui persiste après nettoyage indique que l'article n'est pas le matériau indiqué sur son étiquette, ou que quelque chose de ferromagnétique y est fixé ou incorporé. Dans tous les cas, il convient de résoudre ce point avant la mise en service de la pièce.
Le titane rouille-t-il ? Non. La rouille est un oxyde de fer, et le titane ne possède aucune phase de fer susceptible de la former. Le titane porte à la place un film passif de dioxyde de titane, qui relève d'un mécanisme différent et explique ses performances dans l'eau de mer et les acides oxydants.
L'ensemble plus large des chiffres publiés sur le titane, et lesquels sont effectivement rapportés par un certificat, est présenté dans faits sur le titane.
Le titane peut-il devenir magnétique par traitement thermique ou écrouissage ? Non. Les alliages fournis ici ne contiennent aucune phase ferromagnétique susceptible de se développer lors de la transformation, de sorte que le comportement magnétique du titane ne change pas avec l'état comme le font la dureté ou la résistance.
Le titane est-il suffisamment magnétique pour avoir une incidence dans une IRM ou un boîtier de capteur ? Il est spécifié pour ces environnements précisément parce qu'il ne l'est pas. Une limite garantie doit néanmoins être inscrite dans la commande, car la spécification du matériau n'en vérifie aucune.
Détails des spécifications avec sources
La valeur de perméabilité relative de 1.00005 à 1.6 kA/m citée ci-dessus est celle indiquée dans la fiche technique Beiyu Titanium Grade 5; la limite supérieure de 1.01 ou moins est indiquée dans la fiche technique Grade 23, et la description paramagnétique dans la fiche technique Grade 2. L'affirmation selon laquelle la perméabilité n'est pas vérifiée reflète le texte même d'ASTM B265 et ASTM B348 : aucune des deux spécifications ne contient les mots magnétique ou perméabilité, les exigences supplémentaires de B265 commencent par l'essai de pliage en surface plutôt que par une propriété magnétique, et B348 ne comporte aucune section d'exigences supplémentaires. Une limite de perméabilité est donc convenue entre l'acheteur et le fournisseur et indiquée sur la commande.
Commander du titane lorsque l'exigence magnétique est réelle
Beiyu Titanium fournit des barres, plaques, tôles, tubes et pièces forgées en titane de Grade 1, 2, 5, 7, 9, 12 et 23 selon les spécifications ASTM et AMS, avec un certificat de réception 3.1 selon EN 10204 selon le périmètre de la commande. Lorsqu'une limite de perméabilité s'applique, envoyez la limite, la méthode de mesure et l'intensité du champ avec la nuance, les dimensions et la tolérance, afin que l'essai puisse être organisé et chiffré dans l'offre plutôt que découvert lors du contrôle.