Les métaux non ferreux – Alliage cuivre-béryllium et titane - Université Sorbonne Paris Nord Accéder directement au contenu
Chapitre D'ouvrage Année : 2011

Les métaux non ferreux – Alliage cuivre-béryllium et titane

Résumé

The chapter written by J.P. Dichtel describes the mechanical properties required for the design of high-pressure vessels. Apart from steels, whose wide range of grades offers designers of high pressure equipment a large number of possibilities, there are very few non-ferrous metals used for this purpose. The two main ones are copper-beryllium (mainly grades 25 and M25) and titanium (mainly grade TA6V). The latter, which has long been unknown, is beginning to find numerous mechanical applications thanks to its lower cost, lightness and suitability for the construction of assemblies subject to high mechanical and thermal stresses. It is used practically pure, which is exceptional for a structural material. It has real advantages for high pressures, especially in the handling of supercritical fluids, for its good corrosion resistance and its good resistance to temperature as long as this remains below 400°C. We will come back later on to the reasons for the choice of the grades mentioned. In this chapter we will give the main characteristics of these metals, the fields of use and some elements of their handling in terms of machining and assembly. Translated with www.DeepL.com/Translator (free version)
Le chapitre rédigé par J.P. Dichtel décrit les propriétés mécaniques recherchées lors de la conception des enceintes haute pression. En dehors des aciers dont l’étendue des nuances offre aux concepteurs de matériel haute pression un grand nombre de possibilités, il existe très peu de métaux non ferreux utilisés à cet effet. Les deux principaux sont le cuivre-béryllium (essentiellement les nuances 25 et M25) et le titane (essentiellement la nuance TA6V). Ce dernier, longtemps méconnu, commence à trouver de nombreuses applications mécaniques grâce à l’abaissement de son coût, sa légèreté et l’adéquation de ses propriétés mécaniques à la construction d’ensembles soumis à de fortes contraintes mécaniques et thermiques. Il est utilisé pratiquement pur, ce qui est exceptionnel pour un matériau de structure. Il présente de réels avantages pour les hautes pressions, notamment dans la manipulation des fluides supercritiques, pour sa bonne résistance à la corrosion et sa bonne tenue en température tant que celle-ci reste inférieure à 400°C. On reviendra par la suite sur ce qui justifie le choix des nuances citées. Dans ce chapitre on donnera les grandes caractéristiques de ces métaux, les domaines d’utilisation et quelques éléments de leur manipulation en matière d’usinage et d’assemblage. Comme il existe des références croisées au sein de l'ouvrage, voici son sommaire Préface / Dominique Leguillon P. 17. Introduction générale / Patrick Boissinot, Patrick Langlois, Agílio A.H. Pádua P. 21. Introduction au dimensionnement / Agílio A.H. Pádua 1   — Définition du problème 2 — Dimensionnement 3 — Obturateurs 4 — Conclusion P. 31. Frettage et autofrettage / Patrick Langlois 1   — Considérations préliminaires au frettage 2 — Frettage d’une enceinte bibloc 3 — Frettage d’une enceinte multibloc 4 — Formulation de l’autofrettage 5 — Modes de réalisation de l’autofrettage 6 — Conclusion P. 55. Méthodes d’éléments finis en calcul de structures élastiques / Joël Frelat 1   — Introduction 2 — Rappel de la formule théorique 3 — Formulation variationnelle 4 — Formulation numérique 5 — Etapes d’une mise en œuvre pratique 6 — Conclusion – Extension aux problèmes non linéaires P. 65. Les matériaux sidérurgiques et les hautes pressions / Jean-Paul Dichtel 1   — Caractérisation mécanique des aciers 2 — Métallurgie des aciers et superalliages 3 — Commentaires : la Directive Européenne Appareils à Pression P. 77. Les métaux non ferreux – Alliage cuivre-béryllium et titane / Jean-Pierre Petitet 1   — Introduction 2 — Le cuivre-béryllium 3 — Le titane P. 85. Les Carbures cémentés WC-Co / Emmanuel Pauty 1   — Les procédés de fabrication 2 — Les propriétés des carbures cémentés 3 — Conclusions P. 99. Choix et usinage des carbures de tungstène / Jacques Calzas 1   — Choix des carbures de tungstène 2 — Usinage du carbure de tungstène P. 111. Céramiques et matériaux pour l’optique / Jean-Claude Chervin 1   — Céramiques 2 — Matériaux pour l’optique P. 141. Types de joints et de montage / Roger Argoud et Jacques Roux 1   — Introduction 2 — Généralités 3 — Joints à basse pression 4 — Joints cône sur cône 5 — Joints Bridgman Champignon 6 — Joints annulaires auto-serrés 7 — Joints coniques d’Amagat 8 — Autres joints 9 — Conclusion P. 161. Joints hautes pressions pour la compression de gros volumes solides / Sylvie Le Floch 1   — Joints solides utilisés dans les différents types d’enceintes hautes pressions 2 — Matières premières des joints 3 — Assemblages HP-HT P. 173. Le matériel standard / Jean-Pierre Petitet 1   — Tubes, conduites et raccords 2 — Les vannes 3 — Quelques types d’enceintes commercialisées 4 — Les générateurs de pression 5 — Le matériel moins standard P. 187. Assemblages haute pression / Gérard Hamel 1   — Montage des raccords de pressions 2 — Montage de quelques passages électriques 3 — Les passages de thermocouple 4 — Les passages optiques, montage des fenêtres 5 — Montage des joints et des obturateurs sur une cellule haute pression P. 197. Usinage / Jean-Pierre Michel 1   — Introduction 2 — Les joints de faible épaisseur 3 — Les bagues anti-extrusion à 45° 4 — Les joints à 45° 5 — Les joints « double Bridgman » 6 — Les joints plats en élastomères 7 — Les joints en indium (étanchéité en hélium et azote liquide 8 — Joints métal-métal type Lens ring 9 — Les passages du courant 10 — Usinage de matériaux exotiques P. 211. Les règles de sécurité / Patrick Boissinot 1   — Dangers présentés par les appareils à pression 2 — Appareils à pression rencontrés dans les laboratoires et facteurs de risques 3 — Principes généraux de prévention et réglementation 4 — Moyens de protection 5 — Conclusion
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Citer

Jean-Pierre Petitet. Les métaux non ferreux – Alliage cuivre-béryllium et titane. Mottin, Stéphane and Lelièvre, Gérard. Matériaux et joints d'étanchéité pour les hautes pressions, 18, MRCT-CNRS, pp.81-88, 2011, Intégrations des savoirs et des savoir-faire, 978-2-918701-04-0. ⟨10.5281/zenodo.400484⟩. ⟨hal-01472125⟩
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