Quelle différence entre Titane Grade 2 et Ti6Al4V en usinage ?

Le Grade 2 est beaucoup plus mou (140-180 HB vs 310-360 HB) et se coupe environ 40-60 % plus facilement que le Ti6Al4V. Les Vc sont plus élevées, les outils durent plus longtemps. Mais les précautions de base (HP, Vc modérée, ae réduit) restent identiques car la conductivité thermique et l'affinité chimique sont similaires. Le Grade 2 est privilégié pour les pièces non-structurelles (échangeurs, plaques, vis médicales standard) ; le Ti6Al4V pour les pièces sous charge (aéro, prothèses).

Peut-on usiner le titane Grade 2 avec des outils HSS ?

En petite série ou dépannage, le HSS-Co fonctionne avec Vc 15-25 m/min en tournage. Pour la production, le carbure est fortement recommandé : durée de vie 5-10× supérieure. Le HSS est acceptable pour le perçage de trous courts (≤ 3× D) si le carbure n'est pas disponible. Préférer carbure submicron TiAlN dès que possible.

Quel lubrifiant pour le titane ?

L'émulsion (5-8 %) avec arrosage HP est standard. L'huile entière donne de meilleures performances en perçage profond. Éviter absolument les lubrifiants à base de chlore ou de soufre — ils peuvent provoquer une corrosion sous contrainte du titane (fragilisation par hydrogène). Vérifier la fiche technique du fluide de coupe (mention "chlorure-free"). Pour pièces médicales : émulsion certifiée biocompatible obligatoire.

Pourquoi mon titane Grade 2 présente des stries de surface après fraisage ?

Cause principale : vibrations (le Grade 2 est ductile et rebondit légèrement). Vérifier le serrage pièce, réduire la longueur outil en dehors de broche, passer en stratégie trochoïdale (ae réduit = moins d'efforts). Si stries périodiques : problème de faux-rond outil (run-out > 5 µm) — remesurer la broche. Module Young 103 GPa = 50 % de l'acier → pièce fait ressort, ajuster bridage.

Grade 2 vs Grade 1 : choix pratique atelier ?

Grade 2 (Rm 345-415 MPa) : standard industriel, le plus courant — équilibre résistance/usinabilité, biocompatible. Grade 1 (Rm 240-345 MPa) : plus formable mais plus cher, réservé aux pièces nécessitant emboutissage à froid ou pliages serrés. En usinage : paramètres Grade 2 = base, réduire Vc 5-10 % si Grade 1. Pour 90 % des applications, Grade 2 = bon choix par défaut.

Tolérances et finition possibles sur Grade 2 ?

Tolérances atteignables en tournage finition : IT6-IT7 (Ø ±0,015 mm sur Ø50). Rugosité Ra 0,4-0,8 µm avec carbure TiAlN fin grain neuf. Pour Ra < 0,4 µm : rectification tangentielle ou polissage post-tournage. Pour pièces médicales (Ra ≤ 0,4 µm sur zones d'ostéointégration) : finition CBN ou rectification. Module Young 103 GPa → tolérances IT5 (Ø ±0,008) difficiles sans bridage spécial pour limiter retour élastique.

Titane Grade 2

Name: Propriétés mécaniques et paramètres usinage Titane Grade 2
Creator: CNCYRON
License: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Le Titane Grade 2 (ASTM B265, ISO 5832-2) est le titane pur commercial standardde l'industrie — excellent rapport résistance/masse, résistance corrosion exceptionnelle (eau de mer, acides oxydants), biocompatible ISO 10993. Machinabilité ~40 % — plus accessible que Ti6Al4V mais mêmes précautions thermiques.

TITANE GRADE 2 — STANDARD INDUSTRIEL TITANE PUR

Le Titane Grade 2 (ASTM B265) est le titane pur commercial de référence — équilibre résistance/usinabilité. Ti ≥ 99,2 % structure α monophasée. Rm 345-415 MPa, HB 140-180, machinabilité ~40 %. Vc carbure TiAlN ou non revêtu 50-90 m/min tournage, 50-100 m/min fraisage. Quatre règles intangibles : (1) HP ≥ 50 bar ciblé arête (conductivité 16 W/m·K + risque incendie copeaux dès 600 °C) ; (2) fz ≥ 0,04 mm/dt / fn ≥ 0,08 mm/tr— jamais frotter (BUE par affinité chimique Ti-WC) ; (3) JAMAIS de lubrifiant chloruré ou sulfuré (corrosion sous contrainte par hydrogène — fragilisation) ; (4) extincteur classe D obligatoire + évacuation copeaux régulière. Applications : implants médicaux (vis, plaques), échangeurs chimie, marine (eau de mer), agroalimentaire. Sources Iscar, Kennametal, Mitsubishi, Sandvik, Seco, Walter (alphabétiques) + ASTM B265 + ISO 5832-2 + ISO 10993.

ISO S · SuperalliagesUsinabilité : Moyen

Titane Grade 2

Titane pur commercial standard industrie (Ti ≥ 99,2 %). Structure α monophasée. Excellent rapport résistance/masse + résistance corrosion eau de mer. Biocompatible ISO 10993. Référence implants médicaux, échangeurs chimie, marine.

ASTM B265 Gr.2Ti-CP2EN 3.7035UNS R50400ISO 5832-2

Densité4,51 g/cm³

Rm345-415 MPa

Rp 0,2275-345 MPa

A %20-30 %

Dureté140-180 HB

λ16 W/m·K

α8,6 × 10⁻⁶/K

Propriétés physiques et mécaniques

Propriété	Valeur	Note
Composition Ti	≥ 99,2 %	ASTM B265 / ISO 5832-2
Composition O	≤ 0,25 %	Plus haut que Grade 1 — Rm augmenté
Composition Fe	≤ 0,30 %	—
Structure	Monophasée α	Titane commercialement pur
Densité	4,51 g/cm³	—
Module Young	103 GPa	50 % de l'acier — retour élastique
Rm	345 - 415 MPa	Standard industriel
Rp 0,2	275 - 345 MPa	—
Allongement A5	20 - 30 %	—
Dureté Brinell	140 - 180 HB	—
Conductivité thermique	16 W/m·K	3× moins que l'acier
Température inflammation copeau	~ 600 °C	Risque incendie copeaux fins
Machinabilité relative	~40 % (vs XC42 = 100 %)	Plus accessible que Ti6Al4V
Biocompatibilité	ISO 10993 / ISO 5832-2	Implants médicaux

INFO

Grade 2 = sweet spot titane pur industrie

Le Grade 2 représente ~70 % de la consommation mondiale de titane pur commercial. Sweet spot industriel : (a) résistance suffisante pour la plupart des applications non-structurelles (Rm 345-415 MPa) ; (b) biocompatibilité ISO 10993 ouvrant médical sans surcoût ; (c) résistance corrosion exceptionnelle (eau de mer, HCl dilué, oxydants) ; (d) usinable au carbure standard sans complexité spéciale. Pour Rm plus élevée → Grade 4 (~30 % surcoût) ou Ti6Al4V (~50 % surcoût). Pour formabilité maximale (emboutissage) → Grade 1 (~10 % surcoût).

Paramètres de coupe

Opération	Vc (m/min)	f / fz	ap / ae	Outil + arrosage
Tournage ébauche	50 - 70	0,15 - 0,30 mm/tr	ap 1,5 - 4 mm	Carbure TiAlN ou non revêtu + HP ≥ 50 bar
Tournage demi-finition	60 - 80	0,10 - 0,20 mm/tr	ap 0,5 - 1,5 mm	Carbure TiAlN fin grain angle positif + HP
Tournage finition	70 - 90	0,05 - 0,12 mm/tr	ap 0,1 - 0,5 mm	Carbure non revêtu ou TiAlN PVD fin + HP
Fraisage trochoïdal	60 - 90	0,04 - 0,08 mm/dt	ae 5-10 % D · ap 1-2× D	Fraise carbure TiAlN 4 dents hélix 45° + HP
Fraisage ébauche conventionnel	50 - 75	0,04 - 0,07 mm/dt	ae 25-45 % D · ap 0,5-1× D	Fraise carbure TiAlN 4 dents + HP ≥ 50 bar
Fraisage finition	70 - 100	0,02 - 0,05 mm/dt	ae 5-15 % D · ap 0,2-0,8 mm	Fraise carbure TiAlN 4 dents + HP
Perçage	25 - 45	0,06 - 0,12 mm/tr	—	Foret carbure TiAlN canaux internes + HP

ATTENTION

Quatre règles intangibles Titane Grade 2

(1) HP ≥ 50 barciblé arête — conductivité 16 W/m·K (3× moins que l'acier) = chaleur reste outil. (2) fz ≥ 0,04 mm/dt en fraisage / fn ≥ 0,08 mm/tr en tournage— jamais frotter (BUE par affinité chimique Ti-WC). (3) Lubrifiant chlorure-free et sulfure-free — Cl⁻ et S²⁻ provoquent corrosion sous contrainte par hydrogène (fragilisation catastrophique). Vérifier fiche technique fluide. Pour médical : émulsion certifiée biocompatible. (4) Sécurité incendie : copeaux inflammables dès ~ 600 °C, extincteur poudre sèche classe D obligatoire, évacuer copeaux toutes les 30 min, jamais à sec.

ATTENTION

Module Young 103 GPa = retour élastique = ajuster bridage

Le module Young du titane est 50 % de celui de l'acier (103 vs 210 GPa). Conséquence atelier : la pièce fait ressort— retour élastique important après bridage. Pièces fines (parois < 3 mm) : prévoir surcote 0,05-0,10 mm en finition, mesurer hors machine. Bridages latéraux ponctuels (étau standard) déforment pièces creuses → préférer bridages multi-points souplesou montages dédiés. Pour tolérances IT5 (Ø ±0,008 mm), bridages spéciaux à clavette ou ventouses requis. Module Young faible explique aussi vibrations en fraisage si porte-à-faux outil > 3× D.

Pour aller plus loin

Titane Grade 1 — formable/matieres/titane/grade-1/Si emboutissage à froid requis (Rm 240-345 MPa)Titane Grade 4 — résistant/matieres/titane/grade-4/Si Rm 740 MPa requis sans alliage (HB 280)Ti6Al4V (Grade 5) — alliage aéro/matieres/titane/ti6al4v/Si Rm 895 MPa + structures aéronautiques Guide Grade 2 vs Ti6Al4V/blog/titane-grade-2-vs-ti6al4v-usinage/Différences usinabilité, paramètres, règles

Cas atelier — Vis médicale Ti Grade 2 implant chirurgical

Pièce	Vis médicale Ø8 × L 40 mm — implant chirurgical
Matière état	Titane Grade 2 recuit — 160 HB
Opération	Tournage finition extérieur + filetage
Outil	Carbure TiAlN fin grain — angle positif — arête vive
Vc retenue	75 m/min
Calcul N	N = 1 000 × 75 / (π × 8) ≈ 2 985 tr/min → 3 000 tr/min
fn / Vf	fn = 0,08 mm/tr → Vf = 240 mm/min
ap / arrosage	ap = 0,3 mm — HP 60 bar — émulsion chlorure-free certifiée
Résultat	Ra 0,8 µm — tolérance h7 — pas de BUE constaté

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Mémo Atelier CNC — Paramètres de coupe par matière

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Questions fréquentes

Sources et références

ASTM B265 Gr.2 — Titanium and titanium alloy strip, sheet, plate.
ISO 5832-2 — Implants for surgery — Unalloyed titanium.
ISO 10993 — Biological evaluation of medical devices.
ASTM F67 — Unalloyed titanium for surgical implants.
Iscar — IC907/IC328 titanium grade.
Kennametal — KCS10B titanium turning.
Mitsubishi Materials — VP15TF titanium.
Sandvik Coromant — H13A non-coated + S05F titanium.
Seco Tools — TS2000 titanium.
Walter Tools — WSM10S Tiger·tec® titanium.

Calculer Vc, N, fz pour cette nuance

Vitesse de coupe/calculateurs/vitesse-de-coupe/N = (1 000 × Vc) / (π × D)Avance fraisage/calculateurs/avance-fraisage/Vf = fz × z × N Tous les calculateurs/calculateurs/12 outils CNC : Vc, fz, MRR, tolérances ISO…