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Matières30 mars 2026 · 6 min de lecture

Titane Grade 2 vs Ti6Al4V — différences à l'usinage

Titane pur Grade 2 ou alliage Ti-6Al-4V Grade 5 ? Ces deux matériaux partagent le même risque incendie et la même réactivité chimique aux outils — mais leur comportement à l'usinage diffère considérablement. Le Ti6Al4V est presque deux fois plus difficile à couper.

TITANE GRADE 2 vs Ti6Al4V — USINAGE

Le titane Grade 2 (CP, ~99 % Ti pur) et l'alliage Ti-6Al-4V (Grade 5) sont les 2 nuances aéro / médical les plus usinées. Grade 2 : usage chimique / médical, Rm 345-485 MPa, ductile, plus facile. Ti6Al4V : aéro / médical, Rm 895-1170 MPa, plus dur. Paramètres typiques carbure (groupe ISO S) : Grade 2 Vc 60-90 m/min, Ti6Al4V Vc 30-60 m/min. fz 0,05-0,15 mm/dent. Outils carbure revêtu TiAlN ou PCD pour Ti6Al4V finition. Lubrification HP impérative (T° élevée arête). Sources Iscar, Kennametal, Mitsubishi, Sandvik, Seco, Walter (catalogues alphabétiques) + AMS 4928 (Ti6Al4V), ASTM B348.
DANGER
Risque commun — inflammabilité copeaux titane
Les copeaux de titane (Grade 2 et Ti6Al4V) s'enflamment à 500-600 °C. Arrosage HP obligatoire, jamais de soufflage à l'air sec. Évacuation copeaux constante (HP 70-150 bar interne outil). Jamais d'eau sur copeaux titane en feu (réaction explosive) — extincteur sable D obligatoire à proximité.

Comparatif Grade 2 vs Ti6Al4V

CritèreGrade 2 (pur)Ti6Al4V (Grade 5)
DésignationTi Grade 2 — pur commercialementTi-6Al-4V — alliage alpha-bêta
Rm345–450 MPa900–1000 MPa
Rp0.2275 MPa min.830 MPa min.
Dureté120–150 HB300–360 HB
Allongement A520 % min.10 % min.
Machinabilité relative~55–65 % (réf. XC42)~30–40 % (réf. XC42)
Vc tournage ébauche carbure60–100 m/min40–80 m/min
Collage copeau (BUE)Fort — titane très réactifFort — idem mais + dur
Résistance à la corrosionExcellente (médical, chimique)Très bonne
Applications typiquesImplants, échangeurs, tuyauterie marineAérospatial, médical orthopédique, compétition

Paramètres de tournage

OpérationVc (m/min)f (mm/tr)apOutil
Grade 2 — ébauche60–1000.12–0.251.5–3 mmCarbure K ou M non revêtu, arrosage HP ≥ 50 bar
Grade 2 — finition80–1200.05–0.120.2–0.8 mmCarbure K non revêtu ou TiCN, arête positive
Ti6Al4V — ébauche40–700.10–0.201–2 mmCarbure K micrograin non revêtu, arrosage HP ≥ 70 bar
Ti6Al4V — finition60–900.05–0.100.1–0.5 mmCarbure K non revêtu, arête vive

Paramètres de fraisage

OpérationVc (m/min)fzapaeOutil
Grade 2 — trochoïdal60–900.04–0.081.0–1.5D5–10 % DFraise 4Z carbure K non revêtu, hélice 45°
Grade 2 — ébauche conv.50–800.04–0.080.5D25–40 % DFraise 4Z carbure K, arrosage HP
Ti6Al4V — trochoïdal40–700.03–0.061.0–1.5D3–8 % DFraise 4Z carbure K micrograin, non revêtu
Ti6Al4V — ébauche conv.30–550.03–0.060.3–0.5D20–30 % DFraise 4Z carbure K, arrosage HP ≥ 70 bar

4 règles communes — titane pur ou allié

ATTENTION
Arrosage haute pression — risque incendie copeau de titane
Le titane s'enflamme à 500–600 °C sous forme de copeaux fins. À sec, en fraisage, la température de copeau dépasse cette limite en quelques secondes. Arrosage HP (≥ 50 bar Grade 2, ≥ 70 bar Ti6Al4V) obligatoire pour refroidir et évacuer les copeaux. Ne jamais souffler les copeaux de titane avec de l'air comprimé sec — risque d'explosion de poussière.
ATTENTION
Revêtement outil — ni TiN, ni TiAlN
Le titane est chimiquement affinitaire avec les revêtements à base Ti (TiN, TiAlN, TiCN) : le copeau soude à l'arête (BUE) en quelques tours. Utiliser des carbures non revêtus ou avec revêtements DLC/ZrN/CrN. Le non revêtu micrograin (grain 0.3–0.5 µm) est l'option la plus répandue en production. Le ZrN est la meilleure option si le budget outil le permet.
ATTENTION
Grade 2 : ductilité élevée — surveiller le collage
Le Grade 2 (titane pur) est plus mou que le Ti6Al4V mais aussi plus ductile. Le copeau a tendance à s'allonger et à coller à l'arête. Symptôme : état de surface dégradé soudainement, bruit de coupe irrégulier. Remède : augmenter Vc de 10–15 % et vérifier l'arrosage. Ne jamais réduire Vc en réponse à un BUE — cela aggrave le collage.
ATTENTION
Ti6Al4V : pas de tolérance à l'usure — changement préventif
Sur Ti6Al4V, une arête légèrement usée donne un retour élastique (springback) qui crée des contraintes résiduelles en traction dans la pièce — problème critique en aérospatial. Changer l'outil avant l'apparition de signes d'usure visibles : en tournage ébauche, changer toutes les 10–15 minutes ; en fraisage trochoïdal, toutes les 20–30 minutes. Ne jamais attendre la cassure.

Fiche Ti Grade 2

Titane pur — propriétés et paramètres

Fiche Ti6Al4V

Alliage Grade 5 — tableaux complets

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