Tungstène vs Titane

Introduction:

Le tungstène et le titane sont deux métaux populaires utilisés dans diverses industries en raison de leurs propriétés uniques. Bien que les deux métaux aient des utilisations similaires, ils présentent des différences distinctes en termes de poids, de prix, de résistance, de dureté et de compatibilité avec les peaux sensibles. Dans cet article, nous fournirons une comparaison complète entre le tungstène et le titane, aidant ainsi les lecteurs à décider quel métal correspond le mieux à leurs besoins.

Poids en tungstène ou en titane

Tungstènea une densité de 19,3 g/cm³, ce qui le rend nettement plus lourd que le titane, dont la densité s'élève à 4,54 g/cm³. Cela signifie qu’en utilisant le même volume de métal, le tungstène pèsera plus que le titane. Par exemple, un cube de 1- pouces de tungstène pèserait environ 19 fois plus qu'un cube de 1- pouces de titane.

Prix ​​​​du tungstène par rapport au titane :

Le coût du tungstène et du titane varie en fonction des conditions du marché. Cependant, d’une manière générale, le titane a tendance à être moins cher que le tungstène. Le prix actuel du tungstène pur est d'environ 37 dollars la livre, tandis que le titane pur peut être acheté pour environ 28 dollars la livre. Il est essentiel de noter que les prix peuvent varier en fonction des niveaux de pureté et d'autres facteurs tels que les prix et l'emplacement du fournisseur.

Résistance du tungstène et du titane

Lorsque l’on compare la résistance de ces deux métaux, le tungstène arrive en tête. Son module d'Young est d'environ 562 GPa, tandis que celui du titane se situe à environ 165 GPa. En termes simples, le tungstène démontre une plus grande résistance à la traction que le titane sous contrainte ou allongement avant de se briser. Néanmoins, le titane possède une excellente résistance à la fatigue, ce qui signifie que sa structure reste fiable même en cas de charge continue. De plus, le titane conserve parfaitement ses qualités dans une large plage de températures, contrairement au tungstène qui présente une certaine perte de résistance lorsqu'il est chauffé au-delà de 200 degrés (392 ℉).

Dureté du tungstène ou du titane :

Le tungstène possède l'un des points de fusion les plus élevés parmi tous les métaux, culminant à 3 422 degrés (6 192 ℉), tandis que le titane possède un point de fusion relativement bas - 1668 degrés (3 304 ℉). En conséquence, le durcissement du tungstène nécessite des processus approfondis tels que l'alliage ou l'écrouissage plutôt qu'un traitement thermique comme on le voit dans certains alliages ferreux et le nickel.

D’un autre côté, en raison de sa résistance naturelle à la corrosion et de sa réactivité inférieure à celle de l’acier, en particulier des types inoxydables, nombreux sont ceux qui pensent que le titane pur ne devrait jamais nécessiter de traitement thermique comme le font les aciers au carbone. Cependant, les carbures cémentés au carbure de tungstène et les pièces coulées en titane utilisent souvent des méthodes de durcissement supplémentaires telles que la nitruration. Les revêtements en nitrure améliorent la durée de vie sans trop affecter les caractéristiques inhérentes des deux matériaux.

Compatibilité des peaux sensibles :

Contrairement au tungstène,titanes'avère hypoallergénique et non toxique; ainsi, les personnes hypersensibles bénéficient d'un confort accru à proximité des produits en titane. Certaines personnes ont des réactions indésirables envers les bijoux fabriqués à partir de métaux de base particuliers comme le nickel présent dans les pièces en or blanc, mais la plupart trouvent des alternatives biocompatibles équivalentes produites en partie à partir de contenu recyclé ou de procédures de laboratoire disponibles aujourd'hui, y compris l'oxyde de cadmium et le rhodium plaqués sur un substrat de cuivre rouge ou d'autres contiennent des quantités allant jusqu'à plusieurs milliers de parties par million de Pdmax.

 Although the human body generally tolerates tungsten well enough so long as no exposure occurs through ingestion or skin irritation resulting from sharp edges/points over extended periods, those concerned about potentially sensitive skin would still benefit more from choosing items featuring primarily (>99 pour cent).

Applications:

En raison de son rapport résistance/densité élevé et de sa grande résistance à la corrosion,titanetrouve une application répandue dans les moteurs d'avion, les usines de transformation industrielle, le matériel marin, les implants chirurgicaux, les équipements sportifs (clubs de golf et raquettes de tennis), les boîtiers de montres, les bijoux de créateurs, les montures de lunettes et les composants automobiles, en particulier les systèmes d'échappement.

D'un autre côté, en raison de son extrême dureté contre les abrasifs, le tungstène est utilisé principalement là où une grande durabilité devient essentielle : noyaux de munitions militaires, cibles à rayons X dans les appareils d'imagerie médicale, filaments de lampes, outils de coupe et pièces résistantes à l'usure. Les superalliages bénéficient également de l'ajout de tungstène car cela augmente considérablement leur résistance à chaud. Ces applications en superalliages comprennent les aubes de turbine à gaz pour la production d'énergie, les composants de moteurs à réaction pour les compagnies aériennes commerciales ou les navettes spatiales, les réacteurs d'usines chimiques/les tubes d'échangeurs de chauffage dans des environnements hautement corrosifs exposés directement aux vapeurs/gouttelettes de liquide d'acide sulfurique fondu - tous les domaines nécessitant une stabilité de température améliorée couplée avec une intégrité dimensionnelle phénoménale.

Conclusion:

Après avoir soigneusement analysé les comparaisons ci-dessus, les experts peuvent déterminer situngstène ou titanefonctionne mieux dans divers contextes. En fin de compte, cependant, choisir entre eux dépend en grande partie de l’objectif visé plutôt que de se demander ce qui semble globalement objectivement supérieur. Tenez compte de facteurs tels que les contraintes budgétaires, la force requise par rapport aux mesures de réduction de poids souhaitées, ainsi que les situations environnementales rencontrées et les préférences en matière d'apparence physique, le cas échéant. Pris ensemble, ils devraient guider clairement notre choix vers un matériau plutôt qu’un autre lorsqu’il s’agit spécifiquement de ces deux métaux et des diverses demandes présentées par différents secteurs de notre économie.

Les références:

"Base de données de matériaux". MatDB. Récupéré de https://www.matrix.auc.dk/materialdb/.

"Terminologie métallurgique". ASM International. Récupéré de http://www.asminternational.org/bookstore/prod_ detail.asp?productID=BK0114P.

HK DHALIWAL ET RM GARrett (2008) JOM Vol 60(12) : pages 24-28. DOI : 10.1007/s11837—008—0146–z

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