Tubes sans soudure en titane

Titane | Tableau comparatif des qualités d'alliage de titane | Échangeurs de chaleur légers en titane pour applications aéroportées | Titane et alliages à base de titane | Spécifications des alliages de titane | Alliages de titane | Composition chimique du titane | Résistance à la corrosion | Comparaison Titane | ASTM B265 | Composition chimique de l'ASTM B265

Titane est un élément chimique de symbole Ti et de numéro atomique 22. Parfois appelé "métal de l'ère spatiale", il a une faible densité et est un métal solide et brillant, résistant à la corrosion (y compris eau de merLes métaux de transition de couleur argentée sont les métaux de transition de l'eau, de l'aqua regia et du chlore.

Le titane a été découvert en Angleterre par William Gregor en 1791 et nommé par Martin Heinrich Klaproth en référence aux Titans de la mythologie grecque. L'élément est présent dans un certain nombre de gisements minéraux, principalement le rutile et l'ilménite, qui sont largement répandus dans la croûte terrestre et la lithosphère, et il est présent dans presque tous les êtres vivants, les roches, les plans d'eau et les sols. Le métal est extrait de ses principaux minerais par le procédé Kroll ou le procédé Hunter. Son composé le plus courant, le dioxyde de titane, est un photocatalyseur populaire et est utilisé dans la fabrication de pigments blancs. Parmi les autres composés, citons le tétrachlorure de titane (TiCl4), un composant des écrans de fumée et des catalyseurs, et le trichlorure de titane (TiCl3), qui est utilisé comme catalyseur dans la production de polypropylène.)

Le titane peut être allié au fer, aluminium, le vanadium, le molybdène, entre autres éléments, pour produire des alliages solides et légers destinés à l'aérospatiale (moteurs à réaction, missiles et engins spatiaux), à l'armée, aux processus industriels (produits chimiques et pétrochimiques, usines de dessalement, pâte à papier et papier), à l'automobile, à l'agroalimentaire, aux prothèses médicales, aux implants orthopédiques, aux instruments et limes dentaires et endodontiques, aux implants dentaires, aux articles de sport, à la bijouterie, aux téléphones portables et à d'autres applications.

Les deux propriétés les plus utiles de la forme métallique sont la résistance à la corrosion et le rapport résistance/poids le plus élevé de tous les métaux. À l'état non allié, le titane est aussi résistant que certains aciers, mais 45% plus léger. Il existe deux formes allotropiques et cinq isotopes naturels de cet élément, du 46Ti au 50Ti, le 48Ti étant le plus abondant (73,8%). Les propriétés du titane sont chimiquement et physiquement similaires à celles du zirconium, car tous deux ont le même nombre d'électrons de valence et appartiennent au même groupe dans le tableau périodique.

Tubes Tubes Plaques Barres Tubes carrés Calculateur de poids
Calcul de la pression de service des tuyaux
Calculatrice de conversion Calcul-Pression|Poids|Température|Volume|Longueur
Table de conversion - pression|contrainte|masse|longueur|température|préliminairesSI
Calculateur de poids des métaux–Aluminium|Laiton|Bronze|Cuivre|Magnésium|Plastique|Nickel|Acier inoxydable|Acier|Titane|Zinc
3.7235 | 3.7035 | 3.7025

Caractéristiques

Propriétés physiques

Élément métallique, le titane est reconnu pour son rapport résistance/poids élevé. Il s'agit d'un métal solide, de faible densité, assez ductile (surtout dans un environnement sans oxygène), brillant et de couleur blanc métallique. Son point de fusion relativement élevé (plus de 1 650 °C ou 3 000 °F) en fait un métal réfractaire. Il est paramagnétique et a une conductivité électrique et thermique assez faible. Les qualités commerciales de titane (pur à 99,21 TTP3T) ont une résistance maximale à l'oxydation. résistance à la traction Le titane est 60% plus dense que l'aluminium, mais plus de deux fois plus résistant que l'alliage d'aluminium 6061-T6 le plus couramment utilisé. Certains alliages de titane (par exemple le Beta C) atteignent une résistance à la traction de plus de 1 400 MPa (200 000 psi). Toutefois, le titane perd de sa résistance lorsqu'il est chauffé à plus de 430 °C (806 °F).

Il est assez dur, mais pas aussi dur que certaines catégories d'acier traité thermiquement, non magnétique et mauvais conducteur de chaleur et d'électricité. L'usinage nécessite des précautions, car le matériau se ramollit et se galoche si l'on n'utilise pas des outils tranchants et des méthodes de refroidissement appropriées. Comme celles en acier, les structures en titane ont une limite de fatigue qui garantit leur longévité dans certaines applications[10]. Les rigidités spécifiques des alliages de titane ne sont généralement pas aussi bonnes que celles d'autres matériaux tels que les alliages d'aluminium et la fibre de carbone, de sorte qu'ils sont moins utilisés pour les structures qui nécessitent une grande rigidité.

Le métal est un allotrope dimorphique dont la forme alpha hexagonale se transforme en une forme β cubique centrée sur le corps (réseau) à 882 °C. La chaleur spécifique augmente considérablement lorsqu'il est chauffé jusqu'à cette température de transition, mais diminue ensuite et reste relativement constante pour la forme β quelle que soit la température. La chaleur spécifique de la forme alpha augmente considérablement lorsqu'elle est chauffée à cette température de transition, mais diminue ensuite et reste relativement constante pour la forme β quelle que soit la température. Comme pour le zirconium et le hafnium, il existe une phase oméga supplémentaire, thermodynamiquement stable à haute pression, mais métastable à pression ambiante. Cette phase est généralement hexagonale (idéale) ou trigonale (déformée) et peut être considérée comme étant due à un phonon acoustique longitudinal doux de la phase β provoquant l'effondrement des plans (111) des atomes.

Composition chimique

La propriété chimique la plus remarquable du titane est son excellente résistance à la corrosion ; il est presque aussi résistant que le platine, capable de résister aux attaques de l'acide sulfurique dilué et de l'acide chlorhydrique, ainsi que du chlore gazeux, des solutions de chlorure et de la plupart des acides organiques. Il est cependant soluble dans les acides concentrés. Le diagramme de Pourbaix suivant montre que le titane est en fait un métal thermodynamiquement très réactif.

Diagramme de Pourbaix pour le titane dans l'eau pure, l'acide perchlorique ou l'hydroxyde de sodium Cependant, il réagit lentement avec l'eau et l'air, car il forme une couche d'oxyde passive et protectrice qui le protège contre toute réaction ultérieure. Cependant, lorsqu'elle est exposée à des températures élevées dans l'air, elle réagit facilement avec l'oxygène.

Ce phénomène se produit à 1 200 °C dans l'air et à 610 °C dans l'oxygène pur, formant du dioxyde de titane. Le métal ne peut donc pas être fondu à l'air libre, car il brûle avant d'atteindre le point de fusion. La fusion n'est possible que dans une atmosphère inerte ou sous vide. À 550 °C, il se combine avec le chlore. Il réagit également avec les autres halogènes et absorbe l'hydrogène.

Le titane est l'un des rares éléments qui brûle dans l'azote gazeux pur, réagissant à 800 °C (1 470 °F) pour former du nitrure de titane, qui provoque une fragilisation. Des expériences ont montré que le titane naturel devient radioactif après avoir été bombardé par des deutérons, émettant principalement des positrons et des rayons gamma durs.

Composés

Foret revêtu de TiNL'état d'oxydation +4 domine la chimie du titane, mais les composés à l'état d'oxydation +3 sont également courants. Les saphirs et les rubis étoilés tirent leur astérisme des impuretés de dioxyde de titane qu'ils contiennent. Les titanates sont des composés fabriqués à partir de dioxyde de titane. Le titanate de baryum possède des propriétés piézoélectriques, ce qui permet de l'utiliser comme transducteur dans l'interconversion du son et de l'électricité. Les esters de titane sont formés par la réaction d'alcools et de tétrachlorure de titane et sont utilisés pour imperméabiliser les tissus.

Nitrure de titane (TiN), présentant une dureté équivalent au saphir et au carborundum (9,0 sur l'échelle de Mohs), est souvent utilisé pour revêtir les outils de coupe, tels que les forets. Il est également utilisé comme finition décorative de couleur or et comme métal barrière dans la fabrication des semi-conducteurs.

Le tétrachlorure de titane (chlorure de titane(IV), TiCl4, parfois appelé "tickle") est un liquide incolore utilisé comme intermédiaire dans la fabrication du dioxyde de titane pour la peinture. Il est largement utilisé en chimie organique comme acide de Lewis, par exemple dans la condensation aldolique de Mukaiyama. Le titane forme également un chlorure inférieur, le chlorure de titane(III) (TiCl3), qui est utilisé comme agent réducteur. Le dichlorure de titanocène est un catalyseur important pour la formation de liaisons carbone-carbone. L'isopropoxyde de titane est utilisé pour l'époxydation de Sharpless. D'autres composés comprennent le bromure de titane (utilisé dans la métallurgie, les superalliages, le câblage électrique à haute température et les revêtements) et le carbure de titane (utilisé dans les outils de coupe à haute température et les revêtements).

Occurrence|

Production de dioxyde de titane en 2003, en milliers de tonnes.Producteur Production
% du total
Australie 1291,0 30,6
Afrique du Sud 850,0 20,1
Canada 767,0 18,2
Norvège 382,9 9,1
Ukraine 357,0 8,5
Autres pays 573,1 13,6
Total monde 4221,0 100,0

En raison des arrondis, la somme des valeurs n'est pas égale à 100%.Le titane est toujours lié à d'autres éléments dans la nature. C'est le neuvième élément le plus abondant dans la croûte terrestre (0,63% en masse) et le septième métal le plus abondant. Il est présent dans la plupart des roches ignées et dans les sédiments qui en dérivent (ainsi que dans les êtres vivants et les masses d'eau naturelles). Sur les 801 types de roches ignées analysées par l'United States Geological Survey, 784 contenaient du titane. Sa proportion dans les sols est d'environ 0,5 à 1,5%.

Il est largement répandu et se trouve principalement dans les minéraux anatase, brookite, ilménite, pérovskite, rutile, titanite (sphène), ainsi que dans de nombreux minerais de fer. Parmi ces minéraux, seuls le rutile et l'ilménite ont une importance économique, mais même eux sont difficiles à trouver en fortes concentrations. D'importants gisements d'ilménite contenant du titane existent dans l'ouest de l'Australie, au Canada, en Chine, en Inde, en Nouvelle-Zélande, en Norvège et en Ukraine. De grandes quantités de rutile sont également extraites en Amérique du Nord et en Afrique du Sud et contribuent à la production annuelle de 90 000 tonnes de métal et de 4,3 millions de tonnes de dioxyde de titane. Les réserves totales de titane sont estimées à plus de 600 millions de tonnes.

Le titane est présent dans les météorites et a été détecté dans le soleil et dans les étoiles de type M, le type d'étoile le plus froid avec une température de surface de 3 200 °C (5 790 °F). Les roches ramenées de la lune lors de la mission Apollo 17 sont composées de 12,1% TiO2. On le trouve également dans les cendres de charbon, les plantes et même le corps humain.

Isotopes

Article principal : Isotopes du titane
Le titane naturel est composé de cinq isotopes stables : 46Ti, 47Ti, 48Ti, 49Ti et 50Ti, le 48Ti étant le plus abondant (73,8% d'abondance naturelle). Onze radio-isotopes ont été caractérisés, les plus stables étant le 44Ti avec une demi-vie de 63 ans, le 45Ti avec une demi-vie de 184,8 minutes, le 51Ti avec une demi-vie de 5,76 minutes et le 52Ti avec une demi-vie de 1,7 minute. Tous les autres isotopes radioactifs ont des demi-vies inférieures à 33 secondes et la majorité d'entre eux ont des demi-vies inférieures à une demi-seconde.
Le poids atomique des isotopes du titane varie de 39,99 u (40Ti) à 57,966 u (58Ti). Le principal mode de désintégration avant l'isotope stable le plus abondant, 48Ti, est la capture d'électrons et le principal mode après est l'émission bêta. Les principaux produits de désintégration avant le 48Ti sont des isotopes de l'élément 21 (scandium) et les principaux produits après sont des isotopes de l'élément 23 (vanadium).
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L'histoire

Le titane a été découvert inclus dans un minéral en Cornouailles, en Angleterre, en 1791 par le géologue amateur et pasteur William Gregor, alors vicaire de la paroisse de Creed[30]. Il a reconnu la présence d'un nouvel élément dans l'ilménite lorsqu'il a trouvé du sable noir près d'un ruisseau dans la paroisse voisine de Manaccan et a remarqué que le sable était attiré par un aimant. L'analyse du sable a révélé la présence de deux oxydes métalliques : de l'oxyde de fer (expliquant l'attraction de l'aimant) et 45,25% d'un oxyde métallique blanc qu'il n'a pas pu identifier. Se rendant compte que l'oxyde non identifié contenait un métal qui ne correspondait aux propriétés d'aucun élément connu, Gregor a fait part de ses découvertes à la Royal Geological Society of Cornwall et dans la revue scientifique allemande Crell's Annalen. À peu près à la même époque, Franz-Joseph Müller von Reichenstein a produit une substance similaire, mais n'a pas pu l'identifier. L'oxyde a été redécouvert indépendamment en 1795 par le chimiste allemand Martin Heinrich Klaproth dans du rutile de Hongrie. Klaproth a découvert qu'il contenait un nouvel élément et l'a nommé d'après les Titans de la mythologie grecque. Après avoir entendu parler de la découverte précédente de Gregor, il a obtenu un échantillon de manaccanite et a confirmé qu'il contenait du titane.

Les procédés nécessaires pour extraire le titane de ses différents minerais sont laborieux et coûteux ; il n'est pas possible de le réduire de la manière habituelle, en le chauffant en présence de carbone, car cela produit du carbure de titane. Le titane métallique pur (99,9%) a été préparé pour la première fois en 1910 par Matthew A. Hunter à l'Institut polytechnique de Rensselaer en chauffant du TiCl4 avec du sodium à 700-800 °C selon le procédé Hunter. Le titane métal n'a pas été utilisé en dehors du laboratoire jusqu'en 1932, lorsque William Justin Kroll a prouvé qu'il pouvait être produit en réduisant le tétrachlorure de titane (TiCl4) avec du calcium. Huit ans plus tard, il a affiné ce processus en utilisant du magnésium et même du sodium dans ce qui est devenu le processus de Kroll. Bien que la recherche se poursuive sur des procédés plus efficaces et moins coûteux (par exemple, FFC Cambridge), le procédé Kroll est toujours utilisé pour la production commerciale.
Le titane de très haute pureté était fabriqué en petites quantités lorsque Anton Eduard van Arkel et Jan Hendrik de Boer ont découvert en 1925 le procédé de l'iodure, ou barre de cristal, en réagissant avec de l'iode et en décomposant les vapeurs formées au-dessus d'un filament chaud pour obtenir du métal pur.

Dans les années 1950 et 1960, l'Union soviétique a été la première à utiliser le titane dans des applications militaires et sous-marines (classe Alfa et classe Mike) dans le cadre de programmes liés à la guerre froide. Dès le début des années 1950, le titane a commencé à être largement utilisé dans l'aviation militaire, en particulier dans les jets à haute performance, à commencer par des avions tels que le F100 Super Sabre et le Lockheed A-12.

Aux États-Unis, le ministère de la défense a pris conscience de l'importance stratégique du métal et a soutenu les premiers efforts de commercialisation. Pendant toute la période de la guerre froide, le titane a été considéré comme un matériau stratégique par le gouvernement américain, et un important stock de titane spongieux a été maintenu par le Defense National Stockpile Center, qui a finalement été épuisé en 2005. Aujourd'hui, le plus grand producteur mondial, VSMPO-Avisma, basé en Russie, représente environ 29% du marché mondial.

En 2006, l'Agence de défense des États-Unis a accordé $5,7 millions d'euros à un consortium de deux entreprises pour développer un nouveau procédé de fabrication de poudre métallique de titane. Sous l'effet de la chaleur et de la pression, la poudre peut être utilisée pour créer des articles solides et légers allant du blindage à des composants pour l'aérospatiale, les transports et les industries de traitement chimique. Production et fabrication.

Titane (concentré minéral)Le traitement du titane métal s'effectue en quatre étapes principales : réduction du minerai de titane en "éponge", une forme poreuse ; fusion de l'éponge, ou de l'éponge et d'un alliage maître pour former un lingot ; fabrication primaire, où un lingot est converti en produits d'usine généraux tels que billettes, barres, plaques, feuilles, bandes et tubes ; et fabrication secondaire de formes finies à partir de produits d'usine.

Comme le métal réagit avec l'oxygène à des températures élevées, il ne peut pas être produit par réduction de son dioxyde. Le titane métal est donc produit commercialement par le procédé Kroll, un procédé par lots complexe et coûteux. (La valeur marchande relativement élevée du titane est principalement due à son traitement, qui sacrifie un autre métal coûteux, le magnésium). Dans le procédé Kroll, l'oxyde est d'abord converti en chlorure par carbochloration : du chlore gazeux passe sur du rutile ou de l'ilménite chauffés au rouge en présence de carbone pour produire du TiCl4. Celui-ci est condensé et purifié par distillation fractionnée, puis réduit avec du magnésium fondu à 800 °C dans une atmosphère d'argon.

Une méthode plus récente, le procédé FFC Cambridge, pourrait éventuellement remplacer le procédé Kroll. Cette méthode utilise la poudre de dioxyde de titane (qui est une forme raffinée de rutile) comme matière première pour fabriquer le produit final, qui est soit une poudre, soit une éponge. Si des poudres d'oxydes mixtes sont utilisées, le produit est un alliage fabriqué à un coût bien inférieur à celui du processus de fusion conventionnel en plusieurs étapes. Le procédé FFC de Cambridge pourrait faire du titane un matériau moins rare et moins cher pour l'industrie aérospatiale et le marché des produits de luxe, et pourrait être utilisé dans de nombreux produits actuellement fabriqués à partir d'aluminium et de qualités d'acier spécialisées.

Les alliages de titane courants sont obtenus par réduction. Par exemple, le cuprotitane (rutile additionné de cuivre est réduit), le titane ferrocarbone (ilménite réduite avec du coke dans un four électrique) et le manganotitane (rutile additionné de manganèse ou d'oxydes de manganèse) sont réduits.

2 FeTiO3 + 7 Cl2 + 6 C → 2 TiCl4 + 2 FeCl3 + 6 CO (900 °C)
TiCl4 + 2 Mg → 2 MgCl2 + Ti (1100 °C)

Environ 50 qualités de titane et d'alliages de titane sont désignées et actuellement utilisées, bien que seules quelques douzaines d'entre elles soient facilement disponibles dans le commerce. L'ASTM International reconnaît 31 qualités de titane métal et d'alliages, dont les qualités 1 à 4 sont commercialement pures (non alliées). Ces quatre grades se distinguent par leurs différents degrés de résistance à la traction, en fonction de la teneur en oxygène, le grade 1 étant le plus ductile (résistance à la traction la plus faible avec une teneur en oxygène de 0,18%), et le grade 4 le moins ductile (résistance à la traction la plus élevée avec une teneur en oxygène de 0,40%). Les autres grades sont des alliages, chacun conçu pour des objectifs spécifiques, qu'il s'agisse de ductilité, de résistance, de dureté, de résistivité électrique, de résistance au fluage, de résistance à la corrosion par des milieux spécifiques, ou d'une combinaison de ces éléments.

Les nuances couvertes par l'ASTM et d'autres alliages sont également produites pour répondre aux spécifications aérospatiales et militaires (SAE-AMS, MIL-T), aux normes ISO et aux spécifications nationales, ainsi qu'aux spécifications propriétaires des utilisateurs finaux pour les applications aérospatiales, militaires, médicales et industrielles.

En termes de fabrication, toutes les soudures du titane doivent être effectuées dans une atmosphère inerte d'argon ou d'hélium afin de le protéger de la contamination par des gaz atmosphériques tels que l'oxygène, l'azote ou l'hydrogène. Les produits plats commercialement purs (feuilles, plaques) peuvent être formés facilement, mais leur traitement doit tenir compte du fait que le métal a une "mémoire" et a tendance à revenir en arrière. Cela est particulièrement vrai pour certains alliages à haute résistance. Le métal peut être usiné avec les mêmes équipements et selon les mêmes procédés que l'acier inoxydable.

Applications

Le titane est utilisé dans l'acier comme élément d'alliage (ferro-titane) pour réduire la taille des grains et comme désoxydant, et dans les tubes en acier inoxydable pour réduire la teneur en carbone.Le titane est souvent allié à l'aluminium (pour affiner la taille du grain), au vanadium, au cuivre (pour le durcir), au fer, au manganèse, au molybdène et à d'autres métaux[49]. Les applications des produits en titane (feuilles, plaques, barres, fils, pièces forgées, pièces moulées) se trouvent dans l'industrie, l'aérospatiale, les loisirs et les marchés émergents. Le titane en poudre est utilisé en pyrotechnie comme source de particules brillantes.

Pigments, additifs et revêtements

Le dioxyde de titane est le composé de titane le plus couramment utilisé. Environ 95% du minerai de titane extrait de la Terre sont destinés à être raffinés en dioxyde de titane (TiO2), un pigment permanent d'un blanc intense utilisé dans les peintures, le papier, le dentifrice et les plastiques. Il est également utilisé dans le ciment, dans les pierres précieuses, comme opacifiant optique dans le papier et comme agent de renforcement dans les cannes à pêche et les clubs de golf en graphite composite.

La poudre de TiO2 est chimiquement inerte, résiste à la décoloration sous l'effet de la lumière du soleil et est très opaque, ce qui lui permet de conférer une couleur blanche pure et brillante aux produits chimiques bruns ou gris qui constituent la majorité des plastiques ménagers. Le dioxyde de titane pur a un indice de réfraction très élevé et une dispersion optique supérieure à celle du diamant. En plus d'être un pigment très important, le dioxyde de titane est également utilisé dans les écrans solaires en raison de sa capacité à protéger la peau.

Récemment, il a été utilisé dans les purificateurs d'air (comme revêtement de filtre) ou dans les films utilisés pour recouvrir les fenêtres des bâtiments qui, lorsqu'ils sont exposés à la lumière UV (solaire ou artificielle) et à l'humidité de l'air, produisent des espèces réactives d'oxydoréduction telles que les radicaux hydroxyles qui peuvent purifier l'air ou garder les surfaces des fenêtres propres.

Aérospatiale et marine
En raison de leur rapport élevé entre la résistance à la traction et la densité, de leur résistance élevée à la corrosion, de leur résistance à la fatigue, de leur résistance élevée à la fissuration et de leur capacité à supporter des températures modérément élevées sans fluage, les alliages de titane sont utilisés dans les avions, les blindages, les navires, les engins spatiaux et les missiles. Pour ces applications, le titane allié à l'aluminium, au vanadium et à d'autres éléments est utilisé pour toute une série de composants, y compris des pièces structurelles critiques, des cloisons pare-feu, des trains d'atterrissage, des conduits d'échappement (hélicoptères) et des systèmes hydrauliques. En fait, environ deux tiers de tout le titane métallique produit est utilisé dans les moteurs et les châssis d'avions. Le SR-71 "Blackbird" a été l'un des premiers avions à faire un usage intensif du titane dans sa structure, ouvrant la voie à son utilisation dans les avions militaires et commerciaux modernes. On estime que 59 tonnes métriques (130 000 livres) sont utilisées dans le Boeing 777, 45 dans le Boeing 747, 18 dans le Boeing 737, 32 dans l'Airbus A340, 18 dans l'Airbus A330 et 12 dans l'Airbus A320. L'Airbus A380 peut utiliser 146 tonnes métriques, dont environ 26 tonnes dans les moteurs[55]. Dans les applications de moteur, le titane est utilisé pour les rotors, les aubes de compresseur, les composants du système hydraulique et les nacelles. L'alliage de titane 6AL-4V représente près de 50% de tous les alliages utilisés dans les applications aéronautiques.

En raison de sa grande résistance à la corrosion de l'eau de mer, le titane est utilisé pour fabriquer des arbres d'hélices et des gréements, des échangeurs de chaleur pour les usines de dessalement, des réchauffeurs et des refroidisseurs pour les aquariums d'eau de mer, des lignes et des avançons de pêche, ainsi que des couteaux de plongée. Le titane est utilisé pour fabriquer les boîtiers et autres composants des dispositifs de surveillance et de contrôle déployés dans les océans à des fins scientifiques et militaires. L'ex-Union soviétique a mis au point des techniques de fabrication de sous-marins en grande partie en titane.

Industriel
Les tuyaux soudés en titane et les équipements de traitement (échangeurs de chaleur, réservoirs, cuves de traitement, vannes) sont utilisés dans les industries chimiques et pétrochimiques principalement pour leur résistance à la corrosion. Des alliages spécifiques sont utilisés dans les applications de fond de puits et d'hydrométallurgie du nickel en raison de leur résistance élevée au titane Beta C, de leur résistance à la corrosion, ou d'une combinaison des deux. L'industrie des pâtes et papiers utilise le titane dans les équipements de traitement exposés à des milieux corrosifs tels que l'hypochlorite de sodium ou le chlore gazeux humide (dans la blanchisserie). D'autres applications incluent : ultrasonique les cibles de soudage, de brasage à la vague et de pulvérisation.
Le tétrachlorure de titane (TiCl4), un liquide incolore, est important en tant qu'intermédiaire dans le processus de fabrication du TiO2 et est également utilisé pour produire le catalyseur Ziegler-Natta. Il est utilisé pour iriser le verre et, parce qu'il dégage de fortes fumées dans l'air humide, il est également utilisé pour fabriquer des écrans de fumée.

Consommateurs et architectes
Le titane métal est utilisé dans les applications automobiles, en particulier dans les courses d'automobiles ou de motocyclettes, où la réduction du poids est essentielle tout en maintenant une résistance et une rigidité élevées. Le métal est généralement trop cher pour être commercialisé sur le marché grand public, à l'exception des produits haut de gamme, en particulier pour le marché de la course et de la performance. Des modèles récents de Corvettes ont été équipés d'échappements en titane.
Le titane est utilisé dans de nombreux articles de sport : raquettes de tennis, clubs de golf, manches de crosse ; grilles de casque de cricket, de hockey, de crosse et de football ; cadres et composants de bicyclettes. Bien qu'il ne s'agisse pas d'un matériau courant pour la production de bicyclettes, les vélos en titane ont été utilisés par des équipes de course et des cyclistes d'aventure. Les alliages de titane sont également utilisés dans les montures de lunettes, ce qui permet d'obtenir des montures assez coûteuses, mais très résistantes et durables, légères et ne provoquant pas d'allergies cutanées. De nombreux randonneurs utilisent des équipements en titane, notamment des ustensiles de cuisine et de table, des lanternes et des piquets de tente. Bien qu'ils soient légèrement plus chers que les produits traditionnels en acier ou en aluminium, ces produits en titane peuvent être nettement plus légers sans compromettre leur solidité. Le titane est également utilisé par les maréchaux-ferrants, car il est plus léger et plus durable que l'acier lorsqu'il est utilisé pour fabriquer des fers à cheval.
En raison de sa durabilité, le titane est devenu plus populaire pour les bijoux de créateurs (en particulier les bagues en titane). Son inertie en fait un bon choix pour les personnes souffrant d'allergies ou celles qui porteront les bijoux dans des environnements tels que les piscines. La durabilité, la légèreté et la résistance à la corrosion du titane le rendent utile pour la production de boîtiers de montres[64]. Certains artistes utilisent le titane pour produire des œuvres d'art telles que des sculptures, des objets décoratifs et des meubles.
Le titane a parfois été utilisé dans des applications architecturales : le mémorial de 40 m (120 pieds) dédié à Youri Gagarine, le premier homme à avoir voyagé dans l'espace, à Moscou, est fait de titane en raison de la couleur attrayante du métal et de son association avec la fuséologie. Le Musée Guggenheim Bilbao et la Bibliothèque du Millénaire de Cerritos ont été les premiers bâtiments en Europe et en Amérique du Nord, respectivement, à être revêtus de panneaux de titane. Parmi les autres utilisations du revêtement en titane dans la construction, citons le bâtiment Frederic C. Hamilton à Denver, Colorado, et le Monument aux conquérants de l'espace de 107 m (350 pieds) à Moscou.
En raison de sa résistance et de sa légèreté supérieures à celles des autres métaux traditionnellement utilisés dans les armes à feu (acier, acier inoxydable et aluminium) et des progrès réalisés dans les techniques de transformation des métaux, l'utilisation du titane s'est généralisée dans la fabrication des armes à feu. Les principales utilisations sont les carcasses de pistolets et les cylindres de revolvers. Pour les mêmes raisons, il est également utilisé dans le corps des ordinateurs portables (par exemple, dans la gamme PowerBook d'Apple).
Certaines catégories d'outils haut de gamme conçus pour être légers et résistants à la corrosion, comme les pelles et les lampes de poche, sont également fabriquées en titane ou en alliage de titane.

Médical
Implants orthopédiques
Une fracture de l'orbite a été réparée en stabilisant les os fracturés à l'aide de petites plaques et vis en titane.Parce qu'il est biocompatible (non toxique et non rejeté par le corps), le titane est utilisé dans toute une série d'applications médicales, y compris les instruments chirurgicaux et les implants, tels que les boules et les douilles de hanche (remplacement des articulations) qui peuvent rester en place jusqu'à 20 ans.Le titane est souvent allié à environ 4% d'aluminium ou 6% d'Al et 4% de vanadium.
Le titane possède la propriété inhérente de s'intégrer dans l'os, ce qui lui permet d'être utilisé dans les implants dentaires qui peuvent rester en place pendant plus de 30 ans. Cette propriété est également utile pour les implants orthopédiques, qui bénéficient du module d'élasticité inférieur du titane (module de Young), plus proche de celui de l'os que ces dispositifs sont censés réparer. En conséquence, les charges squelettiques sont mieux réparties entre l'os et l'implant, ce qui réduit l'incidence de la dégradation osseuse due à la protection contre les contraintes et aux fractures osseuses périprothétiques qui se produisent aux limites des implants orthopédiques. Cependant, la rigidité des alliages de titane reste plus de deux fois supérieure à celle de l'os, de sorte que l'os adjacent supporte une charge considérablement réduite et peut se détériorer. Le titane n'étant pas ferromagnétique, les patients porteurs d'implants en titane peuvent être examinés en toute sécurité par imagerie par résonance magnétique (pratique pour les implants de longue durée). La préparation du titane en vue de son implantation dans le corps consiste à le soumettre à un arc de plasma à haute température qui élimine les atomes de surface, exposant le titane frais qui est instantanément oxydé.
Piercings
Le titane peut être anodisé pour produire différentes couleurs, ce qui fait varier l'épaisseur de la couche d'oxyde superficielle et provoque des franges d'interférence. Le titane est également utilisé pour les instruments chirurgicaux utilisés dans la chirurgie guidée par l'image, ainsi que pour les fauteuils roulants, les béquilles et tout autre produit pour lequel une résistance élevée et un faible poids sont souhaitables.
Précautions
L'ortie contient jusqu'à 80 parties par million de titane. Le titane n'est pas toxique, même à fortes doses, et ne joue aucun rôle naturel dans le corps humain. On estime à 0,8 milligramme la quantité de titane ingérée chaque jour par l'homme, mais la plus grande partie passe sans être absorbée[29]. Il a toutefois tendance à s'accumuler dans les tissus qui contiennent de la silice. Un mécanisme inconnu chez les plantes pourrait utiliser le titane pour stimuler la production d'hydrates de carbone et favoriser la croissance. Cela pourrait expliquer pourquoi la plupart des plantes contiennent environ 1 partie par million (ppm) de titane, les plantes alimentaires environ 2 ppm, et la prêle et l'ortie jusqu'à 80 ppm.
Sous forme de poudre ou de copeaux, le titane métallique présente un risque d'incendie important et, lorsqu'il est chauffé dans l'air, un risque d'explosion. Les méthodes d'extinction des incendies à base d'eau et de dioxyde de carbone sont inefficaces sur le titane en feu ; des agents de lutte contre l'incendie à base de poudre sèche de classe D doivent être utilisés à la place.
Lorsqu'il est utilisé dans la production ou la manipulation du chlore, il faut veiller à n'utiliser le titane que dans des endroits où il ne sera pas exposé au chlore gazeux sec, ce qui peut entraîner un incendie titane/chlore. Un risque d'incendie existe même lorsque le titane est utilisé dans du chlore humide en raison d'un éventuel séchage inattendu provoqué par des conditions météorologiques extrêmes.
Le titane peut s'enflammer lorsqu'une surface fraîche, non oxydée, entre en contact avec de l'oxygène liquide. De telles surfaces peuvent apparaître lorsque la surface oxydée est frappée par un objet dur ou lorsqu'une contrainte mécanique provoque l'apparition d'une fissure. Cela peut limiter son utilisation dans les systèmes à oxygène liquide, comme ceux que l'on trouve dans l'industrie aérospatiale.