Le Titane Grade 4 (Ti-CP4, ASTM B265 Gr.4, ASTM F67) est le titane pur le plus résistant— Rm jusqu'à 740 MPa sans alliage. Utilisé en implantologie dentaire, maritime haute résistance et chimie corrosive. Plus difficile à usiner que le Grade 2 mais plus accessible que le Ti-6Al-4V.
TITANE GRADE 4 — TITANE PUR LE PLUS RÉSISTANT
Titane commercialement pur le plus résistant (Ti ≥ 99 %, O ≤ 0,40 %). Structure α monophasée. Rm jusqu'à 740 MPa sans alliage. Biocompatible ISO 5832-2 / ASTM F67. Référence implants dentaires, vis chirurgicales charge, maritime haute résistance.
| Propriété | Valeur | Note |
|---|---|---|
| Composition Ti | ≥ 99 % | ASTM B265 Gr.4 / ISO 5832-2 |
| Composition O | ≤ 0,40 % | Plus haut Grade 1/2 → Rm augmenté |
| Composition Fe | ≤ 0,50 % | — |
| Structure | Monophasée α | Titane commercialement pur |
| Densité | 4,51 g/cm³ | — |
| Module Young | 105 GPa | 50 % de l'acier |
| Rm | 550 - 740 MPa | Le plus résistant des titanes purs |
| Rp 0,2 | 480 - 690 MPa | Re/Rm ≈ 0,85 — écrouissage limité |
| Allongement A5 | ≥ 15 % | Ductile — copeaux collants |
| Dureté Brinell | 225 - 280 HB | Nettement plus dur que Grade 2 (195 max) |
| Conductivité thermique | ~ 16 W/m·K | 4× moins que l'acier |
| Température inflammation copeau | ~ 600 °C | Risque incendie |
| Machinabilité relative | ~30-40 % (vs XC42 = 100 %) | Plus difficile que Grade 2 |
| Biocompatibilité | ISO 5832-2 / ASTM F67 | Implants dentaires, médicaux |
| Opération | Vc (m/min) | f / fz | ap / ae | Note |
|---|---|---|---|---|
| Tournage ébauche | 50 - 70 | 0,15 - 0,25 mm/tr | ap 1,5 - 3 mm | Carbure non revêtu ou TiAlN — HP ≥ 40 bar |
| Tournage finition | 60 - 80 | 0,05 - 0,12 mm/tr | ap 0,3 - 0,8 mm | Arête vive — Ra 1,6-3,2 µm — HP |
| Tournage gorge / tronçonnage | 30 - 50 | 0,05 - 0,10 mm/tr | largeur outil | Outil le plus large possible — HP abondant |
| Filetage | 20 - 35 | pas × 1 | — | Huile entière ou semi-synthétique — chasse-copeau |
| Fraisage ébauche contour | 40 - 60 | 0,04 - 0,08 mm/dt | ae 20-30 % D · ap ≤ 1,5× D | Fraise 4 dents hélix 45° + HP obligatoire |
| Fraisage trochoïdal | 50 - 70 | 0,03 - 0,06 mm/dt | ae 5-10 % D | Recommandé pour poches — réduit chaleur |
| Fraisage finition | 50 - 70 | 0,02 - 0,05 mm/dt | ae 5-15 % D · ap 0,3-0,8× D | Surface Ra < 1,6 µm |
| Perçage | 20 - 35 | 0,05 - 0,10 mm/tr | — | Foret carbure canaux internes + HP si L/D > 3 |
| Pièce | Implant tibial titane Grade 4 CP — alésage conique Ø18 Morse |
| Matière état | Grade 4 CP — Rm 550 MPa — 80 HRB — biocompatible |
| Opération | Tournage alésage conique + finition — Ra < 0,8 µm exigé |
| Insert | Carbure M10 non revêtu — arête vive — CCMT 06 — Rε 0,4 mm |
| Vc retenue | 50 m/min |
| Calcul N | N = 1 000 × 50 / (π × 18) ≈ 885 tr/min → 900 tr/min |
| fn / Vf | fn = 0,10 mm/tr → Vf = 90 mm/min |
| ap / arrosage | ap = 0,4 mm — arrosage HP 50 bar — flushing copeau continu |
| Résultat | Ra 0,8 µm — conicité ±0,01 mm — outil changé toutes les 5 pièces |
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