Brevet FR3099772A1 — publié le 20210212

Description Titre de l'invention : Procédé de fabrication d'une pièce métallique à base de titane, par frittage rapide et pièce métallique frittée à base de titane [0001] L'invention concerne le domaine du frittage du titanc. [0002] Dans les secteurs de l'aérospatiale et de l'automobile, le titane présente un intérêt du fait de sa masse volumique, de son excellent comportement en milieu corrosif et de ses bonnes propriétés mécaniques. [0003] D'un point de vue technologique, la fabrication d'alliages de titane à partir de la fusion en lingots nécessite un très bon savoir-faire afin d'obtenir des lingots homogènes et de grande qualité pour les convertir par la suite en produits de laminage. En pratique, des défauts tels que des défauts interstitiels élevés, la ségrégation des solutés, des inclusions de grande densité, des phases beta ou des pores se produisent pendant la solidification et ne peuvent pas être évités. La difficulté de contrôler la solidification dépend aussi de la composition chimique de l'alliage. La forte réactivité du titane conduit à la formation de défauts interstitiels du type concentration élevée en oxygène, en carbone ou en azote. Les inclusions à grandes densités résultent de la contamination de l'alliage de titane avec des matières premières (molybdène, tantale, tungstène ou carbure de tungstène) utilisées dans la production de l'alliage, cf G. Lütjering, I.C. Williams « Titanium », deuxième édition, 3 - technological aspects Springer, 2007, pages 53 à 73, ISBN 978-3-540-71397-5. C'est pourquoi, la présence de TiN dans la microstructure diminue la performance en fatigue du matériau. Comme mentionné dans l'article sus mentionné, les alliages contenant des éléments bêta eutectoïdes comme le Fe, Ni, Mn, Cr et Cu ont des températures de solidification basses. Cette situation peut mener à la ségrégation des solutés pendant la solidification des lingots. Les zones ségréguées peuvent avoir une longueur allant jusqu'à quelques millimètres. Une fois formés, ces défauts sont difficiles à éliminer au cours des étapes ultérieures de traitement. [0004] La présence de ces défauts dans la microstructure est préjudiciable au comportement. mécanique, cf R. Boyer, E.W. Collings, and G. Welsch: "Materials Properties Handbook: Titanium Alloys", 1994, ISBN 978-0-87170-481-8. [0005] L'une des méthodes utilisées pour convertir les produits d'usine - lopins, lingots, etc. - en pièces finies est le forgeage. Le forgeage permet d'obtenir la microstructure requise par le biais de plusieurs étapes de traitement thermomécanique. Le tableau 1 souligne les étapes permettant de réaliser une microstructure entièrement lamellaire pour des alliages de titane Alpha - Beta tel que le Ti-6A1-4V (grade 5), Ti- 2 6A1-2Zn-4Zr-2Mo-Si (Ti-6242) ou Ti-6A1-6V-2Sn (Ti-662), cf G. Lütjering, J.C. Williams -Titanium" deuxième édition, 5 - Alpha + Beta alloys Springer, 2007, pages 203 à 258, ISBN 978-3-540-71397-5. [0006] [Tab 'eaux lÉtapesdetra mentdcsalli agesdetitanealph a-beta.] Etapes Homogénéisatio n Déformation Recristallisation Recuit Microstructur Réalisée au- Forgeage ou Réalisée de 30°C Réalisé dans le c lamellaire dessus du laminage du à 50°C au-dessus champ de phase en alliage transus beta matériau dans du transus beta alpha+ beta pour alpha-beta pendant le champ de pendant plusieurs durcir la micro- plusieurs heures phase beta ou heures afin de structure par la dans le champ contrôler la taille présence de de phase alpha des grains de (--t précipités de 600 10 6 ni). Ti3A1. [0007] Le paramètre le plus important dans l'étape de recristallisation est la vitesse de refroi- dissement qui influencera la taille du grain, les lamelles alpha, l'épaisseur des couches alpha aux joints de grains bêta. [0008] Comme mentionné dans G. Liitjering, J.C. Williams "Titanium" deuxième édition, 5 - Alpha + Beta alloys Springer, 2007, pages 203 à 258, ISBN 978-3-540-71397-5, dans la dernière étape de traitement thermique de recuit, la température est plus importante que le temps de maintien car la température détermine si le durcissement par vieillissement de la phase alpha grâce aux particules Ti3A1 se produit ou non. Dans le cas de l'alliage de titane, Ti-6A1-4V (grade 5), un vieillissement à 500°C favorisera l'apparition de particules de Ti3A1. Des paramètres critiques déterminent la microstructure finale, par exemple : le temps de déformation, le mode de déformation, le degré de déformation et la vitesse de refroidissement, cf N. Gey, M. Humbert, M.J. Philippe, Y. Cambres, Investigation of the alpha- and heta- texture evolution of hot rolled Ti-64 products, Materials Science and Engineering: A, Volume 219, Parutions)-2, 1996, Pages 80 à 88, ISSN 0921-5093. Ces paramètres sont coûteux à contrôler et influencent la forme des grains heta, la structure recristallisée, la taille des colonies alpha ainsi que la largeur des lamelles alpha. 100091 En outre, ces formes créées par le forgeage sont ensuite finies par enlèvement de matière (usinage). D'un point de vue économique, le forgeage est coûteux si l'on souhaite créer des composants de grande qualité. Le coût augmente du fait de l'usinage intensif des pièces forgées afin de créer un composant léger et de forme complexe. L'exigence d'usinage intensif est la conséquence de deux raisons principales. D'une part, l'incapacité à créer une microstructure homogène, et d'autre part, la nécessité de 3 créer une forme rectiligne connue sous le nom de forme sonique pour l'examen par ultrasons, cf G. Liitjering, I.C. Williams « Titanium », deuxième édition, 3 - technological aspects Springer, 2007, pages 53 à 73, ISBN 978-3-540-71397-5. Il est courant d'obtenir une pièce finie dont le poids représente 10% seulement du poids du bloc à forger de départ. Le forgeage présente ainsi des inconvénients écologiques, économiques et pratiques certains. Les enseignements évoqués ci-dessus ne sont pas transposables à un titane allié fritté. [0010] L'invention a pour but d'offrir un procédé de fabrication et des pièces en résultant de grande pureté chimique et à haute tenue mécanique. [0011] La présente invention vise un procédé permettant d'approcher, voire d'atteindre la densité maximale théorique d'un alliage de poudre de titane hybride par le pressage à grande vitesse de compression / compaction sans utiliser de liant organique interne et en frittant sous vide poussé. [0012] La poudre hybride désigne ici un mélange de poudre sphérique et de poudre den- dritique ou de morphologie corallienne. Un grain de poudre dendritique ou de morphologie corallienne comprend des zones concaves et des zones convexes. Un grain de poudre sphérique comprend des zones convexes et est sensiblement dépourvu de zones concaves. Sphérique est ici entendu au sens industriel très large et englobe des formes ovoïdes. [0013] Dans un mode de réalisation, le procédé de fabrication d'une pièce métallique à hase de titane comprend un frittage rapide d'une poudre. Le procédé comprend une étape de mélange d'une poudre de titane de forme sphérique et d'une poudre de titane de forme dendritique pour former un mélange, une étape d'agglomération du mélange de poudres de titane par compaction par un bélier se déplaçant à une vitesse supérieure à 2 m.s ', le mélange de poudres de titane étant dépourvu de liant, notamment organique, formant un corps vert apte au frittage ayant une densité supérieure à 78% de la densité du métal massif de même composition. Le corps vert est un agglomérat de poudre hybride compactée pure. Le corps vert est dépourvu de liant volatil solide ou visqueux. On entend ici par volatil : passant à l'état gazeux à une température inférieure ou égale à la température de frittage. [0014] Dans un mode de réalisation, la densité de la poudre, avant l'agglomération, est comprise entre 60 et 65% de la densité du même métal massif. [0015] Préférablement, le corps vert apte au frittage a une densité supérieure 80% de la densité du métal massif de même composition. [0016] Dans un mode de réalisation, le procédé comprend avant l'étape de mélange, une étape de fourniture de 60 à 90% en masse de poudre de titane de forme sphérique et de 10 à 40% en masse de poudre de titane de forme dendritique. [0017] Dans un mode de réalisation, le corps vert testé conformément à l'ASTM B312-14, « Standard Test Method for Green Strcngth » présente une tenue à vert supérieure à 3 MPa (test Charpy). Le corps vert (en langue anglaise « green body ») peut être manipulé dans une chaîne de production. [0018] Dans un mode de réalisation, la pression exercée par le bélier est comprise entre 600 et 1500 MPa. [0019] Dans un mode de réalisation, le bélier se déplace à une vitesse supérieure à 4 m.s-I. La vitesse peut atteindre 10, 20 ou 30 m.s-i. Le bélier présente une forme adaptée à la pièce à réaliser. [0020] Dans un mode de réalisation, le procédé comprend une étape de frittage du corps vert sous atmosphère neutre à réductrice, à une pression inférieure à 0,13 Pa (10-4 Torr) et à une température comprise entre 1200°C et 1350°C pour obtenir un corps fritté. Lc corps fritté comprend essentiellement du titane, des métaux d'alliage et peu d'impuretés. L'atmosphère neutre à réductrice et la pression très réduite réduisent la formation d'oxydes métalliques, notamment de TiO2. [0021] Dans un mode de réalisation, la pression de frittage est supérieure à 0,13 mPa (10 Torr). [0022] Dans un mode de réalisation, l'étape de frittage du corps vert est menée jusqu'à l'obtention d'une densité supérieure à 97% de la densité du métal massif, notamment pendant plus de 4 heures. [0023] Dans un mode de réalisation, l'étape de frittage du corps vert est menée jusqu'à l'obtention d'une densité supérieure à 98,5%, plus préférablement supérieure à 99%, voire 99,9%, de la densité du métal massif, notamment pendant plus de 4 heures, voire plus de 6 heures. [0024] Dans un mode de réalisation, le corps fritté comprend en masse moins de 0,20% Fe, moins de 0,04% C, moins de 0,03% N, moins de 0,005% H, et/ou moins de 0,02% 0. La formation de carbures, nitrures ou oxydes de titane est réduite et la probabilité de présence de zones localisées riches en carbures, nitrures ou oxydes de titane est encore réduite. [0025] Dans un mode de réalisation, le corps fritté comprend en masse au moins 88% de Ti. [0026] Dans un mode de réalisation, le corps fritté présente un module d'Young supérieur à 820 N.mm2, préférablement à 830 N.mm 2, et un allongement supérieur à 10%, préférablement à 12 %. [0027] Dans un mode de réalisation, le corps fritté comprend en masse moins de 0,002% Fe, moins de 0,01% C, moins de 0,02% N, moins de 0,01% H, moins de 0,1% 0, le reste étant Ti et des impuretés inévitables. [0028] Dans un mode de réalisation, le corps fritté présente un module d'Young supérieur à 248 N.mm-2 et un allongement supérieur à 18%. [0029] Dans un mode de réalisation, le corps fritté comprend en masse moins de 0,3% Fe, moins de 0,08% C, moins de 0,03% N, moins de 0,015% H, moins de 0,25% 0, le reste étant Ti et des impuretés inévitables. [0030] Dans un mode de réalisation, le procédé comprend, après l'étape de frittage, une étape de refroidissement sous une pression inférieure à 0,13 Pa (10-4 Torr) d'une durée comprise entre 12 et 48 heures. Le refroidissement lent et sous pression très réduite est favorable, typiquement 1°C / minute, pour permettre la formation de phase alpha qui améliore la ductilité, sous atmosphère neutre à réductrice. L'atmosphère peut être la même que pendant le frittage. [0031] Dans un mode de réalisation, la poudre de titane de forme sphérique est obtenue par atomisation par plasma, par atomisation au gaz ou par atomisation par électrode tournante fondue par arc plasma, [0032] Dans un mode de réalisation, la poudre de titane de forme sphérique est du Ti- 6A1-4V ou du Ti grade 2. [0033] Dans un mode de réalisation, la poudre de titane de forme sphérique présente une granulométrie inférieure à 0,150 mm. Au-delà, le frittage serait plus lent et le taux de porosités serait plus élevé. Toutefois, une porosité inférieure à 0,220 mm est possible en variante. La poudre sphérique peut comprendre une partie de granulométrie inférieure ou égale à 0,100 mm et une partie de granulométrie supérieure à 0,100 mm. [0034] Dans un mode de réalisation, la poudre de titane de forme sphérique présente une granulométrie comprise entre 0,070 et 0,150 mm. [0035] Dans un mode de réalisation, la poudre de titane de forme dendritique est obtenue par procédé de réduction d'iodure métallique par du sodium. [0036] Dans un mode de réalisation, la poudre de titane de forme dendritique est du Ti- 6A1-4V ou du Ti grade 2. [0037] Dans un mode de réalisation, la poudre de titane de forme dendritique présente une granulométrie inférieure à 0,100 mm, préférablement à 0,050 mm Il est intéressant que le maximum de granulométrie de la poudre dendritique soit inférieur au maximum de granulométrie de la poudre sphérique. [0038] L'invention propose également une pièce métallique frittée à base de titane, de densité supérieure à 97%, préférablement supérieure à 98,5%, plus préférablement supérieure à 99%, voire 99,9%, de la densité du métal massif. [0039] Dans un mode de réalisation, la pièce métallique frittée comprend en masse, de 5,50 à 6,75% Al, de 3,50 à 4,50 % V, moins de 0,20% Fe, moins de 0,04% C, moins de 0,03% N, moins de 0,005% H, moins de 0,02% 0, le reste étant Ti et des impuretés inévitables. [0040] Dans un mode de réalisation, la pièce métallique frittée comprend en masse moins de 0,002% Fe, moins de 0,01% C, moins de 0,02% N, moins de 0,01% H, moins de 0,1% O, le reste étant Ti et des impuretés inévitables. 6 [0041] Dans un mode de réalisation, la pièce métallique frittée présente un module d'Young supérieur à 820 N.mm-2, préférablement à 830 N.mm-2, [0042] Dans un mode de réalisation, la pièce métallique frittée présente une élongation su- périeure à 10%, préférablement à 12 %. [0043] Dans un mode de réalisation, la pièce métallique frittée comprend en masse moins de 0,3% Fe, moins de 0,08% C, moins de 0,03% N, moins de 0,015% H, moins de 0,25% O, le reste étant Ti et des impuretés inévitables. [0044] Dans un mode de réalisation, la pièce métallique frittée présente un module d'Young supérieur à 248 N.mm-2. [0045] Dans un mode de réalisation, la pièce métallique frittée présente un allongement supérieur à 18%. [0046] La poudre de titane sphérique peut être fabriquée par un procédé d'atomisation au gaz GA, par « Plasma Rotating Electrode Proccss », PREP, ou par atomisation par plasma PA. [0047] La poudre dendritique peut être fabriquée par le Procédé Armstrong, cf K. Araci, D. Mangahhai, K. Akhtar, 9 - Production de titane par Armstrong Proccss, Auteur(s): Ma Qian, Francis H. (Sam) Frocs, Métallurgie de la poudre de titane, ButterworthHeinemann, 2015, pages 149 à 162, ISBN 9780128000540. [0048] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés: [0049] [fig.1] : une vue au microscope d'une poudre PREP, [0050] [fig.2] : une vue au microscope d'une poudre dendritique, [0051] [fig.3] : une vue au microscope d'un échantillon du lot 1 montrant la porosité [0052] [fig.4] : une vue au microscope d'un échantillon du lot 1 montrant la porosité [0053] [fig.5] : une vue au microscope de la microstructure d'un échantillon du lot 1 [0054] [fig.6] : une vue agrandie au microscope de la microstructure d'un échantillon du lot 1. [0055] Les dessins annexés pourront non seulement servir à compléter l'invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant. [0056] La métallurgie des poudres a été de plus en plus développée ces dernières décennies, principalement en raison de l'homogénéité de la composition chimique obtenue grâce aux particules de poudre. La métallurgie des poudres dispose d'un avantage en termes de rentabilité, car elle produit des formes nettes avec un rendement matière de 80%. Ceci est principalement dû au fait que la conception finale nécessite peu d'enlèvement de matière. Afin de produire des pièces complexes, la poudre est utilisée par différentes technologies telles que la fabrication additive, le moulage par injection de métal, le pressage et le frittage ou le pressage isostatique à chaud. [0057] Parmi ces technologies, les technologies de fabrication additive présentent un in- 7 convénicnt pour la production de pièces complexes à l'échelle industrielle. En effet, elles sont limitées d'une part par la lenteur de fabrication et d'autre part par le coût matière dû à l'exigence d'une poudre sphérique très fine de granulométrie inférieure à 100 !lm, cf JP2018145467, US2018021854 et US2018112293. [0058] Les technologies de frittage connues fournissent des pièces à taux de porosité élevé. [0059] La Demanderesse a exploré la voie de la production de composants proches de la forme finale en pressant et en frittant de la poudre pré alliée. Les processus technologiques permettant de produire de la poudre de titane comme les procédés PREP ou les procédés d'atomisation au plasma et d'atomisation au gaz permettent d'obtenir une chimie très propre avec une morphologie très régulière. Les alliages de titane en poudre sphériques de grade 5 issus du procédé PREP, du procédé d'atomisation au gaz ou de pulvérisation au plasma ont une chimie très propre avec une faible teneur en oxygène pouvant être inférieure à 1500 ppm. L'oxygène a une solubilité interstitielle significative dans le titane. D'une part, l'oxygène interstitiel offre un effet de renforcement. D'autre part, il dégrade la ductilité. Ceci est expliqué du fait de la précipitation de alpha à partir de bêta conduisant à des précipités de joint de grains alpha préjudiciables à la ductilité. Une autre raison, comme mentionné par M. Yan, H.P. Tang, M. Qian, 15 - Scavenging of oxygcn and chlorine from powder metallurgy (PM) titanium and titanium alloys, Auteurs: Ma Qian, Francis H. (Sam) Frocs, Titanium Powder Metallurgy, Butterworth-Heinemann, 2015, Pages 253 à 276, ISBN 9780128000540, est que l'oxygène peut provoquer un pôle d'oxygène enrichi ou ordonné et que de telles hétérogénéités de la microstructure peuvent bloquer la déformation plastique et par conséquent réduire la ductilité. Pour cette raison, la teneur en oxygène de la métallurgie des lingots Ti-6A1-4V est limitée à 0,2% maximum. [0060] La poudre de titane sphérique ayant une faible teneur en oxygène ainsi qu'une chimie propre à faibles défauts permet d'obtenir de bonnes propriétés mécaniques si la densité de la pièce frittée est proche de la densité théorique, c'est-à-dire celle de l'alliage massif de même composition. C'est la raison pour laquelle les pièces fabriquées à partir de poudre sphérique représentent un intérêt particulier pour les applications aérospatiales. Mais, la poudre sphérique a un mauvais comportement vis-à-vis d'un effort de compression, notamment mis en oeuvre lors de la préparation de la pièce à vert avant l'étape de frittage. En effet, la pièce verte qui en résulte a une faible densité relative et il est très difficile d'atteindre une densité élevée après frittage. De plus, un taux de réduction de volume important entre la pièce à vert et la pièce frittée n'est pas souhaité. [0061] Pour être comprimée, la poudre sphérique peut être mélangée avec un liant hydro- colloïde avant compression. Cependant la pièce verte a une faible tenue à vert, selon la norme ASTM B312-14 Standard Test Method for Green Strength of SpecimensCom- 8 pactedfromMetal Powdcrs, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2014, et nécessite des précautions pour être manipulée. Le retrait du liant organique de la pièce verte nécessite une étape de déliantage avant le frittage. Le déliantage peut être effectué pendant 4 à 7 heures à une température allant de 300°C à 500°C. Mais le liant organique n'est pas complètement évaporé dans la plage de température mentionnée ci-dessus. Les amines (CH-NH) ou les amides (CONH2) qui représentent 10% à 20% du poids total de la molécule ont une température de déliantage supérieure (700°C à 900°C). Ces molécules sont très réactives avec le titane et peuvent conduire à la formation de carhures, nitrures et oxydes dans la matrice lors de la densification finale. La présence de ces carhures peut être nocive pour le comportement mécanique et ne correspond pas aux exigences des applications aérospatiales. [0062] La technologie de compaction à grande vitesse (CGV) est une méthode de com- pression de poudre qui permet d'obtenir des pièces de densité élevé. Comme mentionné dans N. Gcy, M. Humbert, M.J. Philippe, Y. Combres, Investigation of the alpha- and heta- texture evolution of hot rolled Ti-64 products, Materials Science and Engineering: A, Volume 219, Parutionsl -2, 1996, Pages 80 à 88, ISSN 0921-5093., la phase de compaction est 500 à 1000 fois plus rapide que par un procédé classique. La densification par CGV est obtenue par des ondes de choc intensives créées par un marteau à commande hydraulique qui transfère l'énergie de compaction à la poudre, cf P.Skoglund, M. Kejzel man, I. Haucr "High dcnsity components PM hy high vclocity compaction" PM2 TEC, Orlando, USA, 2002. Selon US2015239045, la technologie de compaction à grande vitesse est utilisée afin d'atteindre des densités supérieures à 99,5% par la compaction d'une poudre sphérique agglomérée avec un liant organique. Le liant assure une fonction triple de lubrifiant, de dispersant et de colle temporaire. Or, dans le cas du titane ou d'un alliage de titane, la Demanderesse s'est rendu compte que la présence du liant organique dans la composition de la pièce à vert peut être néfaste pour les propriétés mécaniques du fait de la forte réactivité du titane avec le carbone, l'azote ou l'oxygène du liant. [0063] Du point de vue industriel, la compaction à grande vitesse présente un intérêt par- ticulier du fait des densités élevées obtenues et des propriétés mécaniques améliorées au regard des produits fabriqués par les méthodes classiques (pressage, forgeage). [0064] La géométrie des pièces pouvant être produites par la méthode de compaction grande vitesse est variée. [0065] La présente invention s'est concentrée sur le fait de surmonter les inconvénients du liant organique considéré jusqu'alors comme nécessaire et sur l'élimination du processus de déliantage du cycle de frittage. De plus, la Demanderesse s'est concentrée sur l'amélioration des propriétés mécaniques de la pièce comprimée et frittée. Le pressage a été effectué par compaction à grande vitesse et par frittage sous vide poussé. 9 Le comportement mécanique répond aux exigences standards pour les applications aé- rospatiales et est très compétitif par rapport aux pièces de métallurgie classique. [0066] L'invention a pour but de fabriquer et de rendre industriellement disponible des pièces en titane fritté de composition chimique précise, de faible porosité et de haute tenue mécanique. [0067] De manière générale, le procédé de fabrication de pièce métallique en titane allié, par frittage rapide d'une poudre, comprend le mélange d'une poudre de titane de forme sphérique et d'une poudre de titane de forme dendritique pour former un mélange, l'agglomération du mélange de poudres de titane par compaction par un bélier se déplaçant à une vitesse supérieure à 2 m.s-', le mélange de poudres de titane étant dépourvu de liant organique, formant un corps vert apte au frittage et ayant une densité supérieure à 78%, préférablement 80%, de la densité du métal massif. Avant le mélange, on peut fournir de 60 à 90% en masse de poudre de titane de forme sphérique et de 10 à 40% en masse de poudre de titane de forme dendritique. Le corps vert présente une tenue à vert supérieure à 3 MPa. La pression exercée par le bélier peut être comprise entre 600 et 1500 MPa. Le bélier peut se déplacer à une vitesse supérieure à 4 m.sL Le frittage du corps vert peut avoir lieu sous atmosphère réductrice, à une pression inférieure à 0,13 Pa (104 Torr) et à une température comprise entre 1200°C et 1350°C pour obtenir un corps fritté. La pression dans l'enceinte de frittage peut être supérieure à 0,13 mPa (10 'Torr). Le frittage du corps vert peut être mené jusqu'à l'obtention d'une densité supérieure à 97%, préférablement supérieure à 98,5%, plus préférablement supérieure à 99%, voire 99,9% de la densité du métal massif, notamment pendant plus de 4 heures. Le corps fritté peut comprendre en masse moins de 0,20% Fe, moins de 0,04% C, moins de 0,03% N, moins de 0,005% H, et/ou moins de 0,02% 0 et présenter un module d'Young supérieur à 820 N mm 2, préférablement à 830 Nanm2, et une élongation supérieure à 10%, préférablement à 12 %. Après le frittage, peut être prévu un refroidissement sous une pression inférieure à 0,13 Pa (10 4 Ton-), d'une durée comprise entre 12 et 48 heures. La poudre de titane de forme sphérique peut être obtenue par atomisation par plasma, par atomisation de gaz ou par atomisation par électrode tournante fondue par arc plasma, de Ti-6A1-4V et présenter une granulométrie inférieure à 0,150 mm, et la poudre de titane de forme dendritique peut être obtenue par procédé de réduction d'iodure métallique par du sodium à partir de Ti-6A1-4V et présenter une granulométrie inférieure à 0,050 mm. De manière inattendue, la poudre dendritique semble fournir certaines fonctions du liant et permettre de se passer d'autres fonctions. [0068] Poudre sphérique [0069] La poudre sphérique peut être obtenue par atomisation de gaz GA. Un procédé d'atomisation de gaz pour le titane a été mis au point par Crucible Research Division de Cruciblc Materials Corporation en 1988, C.F. Yolton, Francis H.Froes, 2 Conventional titanium powdcr production, Editor(s): Ma Qian, Francis H. (Sam) Frocs, Titanium Powdcr Metallurgy, Butterworth-Heinemann, 2015, Pages 21 à 32, ISBN 9780128000540. La charge de départ est chauffée par induction dans un creuset sous vide ou gaz inerte. La charge en fusion est coulée par le bas dans une busc chauffée par induction. Le flux de métal résultant est atomisé avec un gaz d'argon à grande pression. Les gouttelettes résultantes se solidifient rapidement pendant le refroidissement et permettent la formation de particules de poudre sphériques avec de petits satellites. Les particules de poudre produites par le procédé d'atomisation de gaz vont de 0,010 mm à 0,500 mm et ont une très bonne coulabilité. La teneur en oxygène dépend de la taille des particules de poudre. Une teneur moyenne en oxygène de 0.06% peut être obtenue avec une poudre de particules grossière (0,090 mm à 0,500 mm). Cependant, une teneur moyenne de 0.1% peut être atteinte avec la plus petite poudre de particule (0,010 mm à 0,090 mm). La teneur en carbone, azote et hydrogène ne dépendent pas de la taille des particules. Le procédé d'atomisation par électrode tournante fondue par arc plasma transféré PREP est un procédé d'atomisation centrifuge pour la fabrication de poudre de titane pré-alliée développée par Metals/ Starmet, cfC.F. Yolton, Francis H.Froes, 2 - Conventional titanium powdcr production, Editor(s): Ma Qian, Francis H. (Sam) Frocs, Titanium Powder Metallurgy, Butterworth-Heinemann, 2015, Pages 21 à 32, ISBN 9780128000540. Un plasma d'hélium est utilisé afin de faire fondre l'extrémité d'une barre en rotation rapide. Les gouttelettes fondues sont filées et se solidifient en vol dans une atmosphère d'hélium. La poudre PREP est sphérique et est présentée en figure 1. La poudre PREP a une très bonne coulabilité. La taille des particules est comprise entre 0,050 et 0,350 mm, selon M. Yan, H.P. Tang, M. Qian, 15 - Scavenging of oxygen and chlorine from powder metallurgy (PM) titanium and titanium alloys, Auteur(s): Ma Qian, Francis H. (Sam) Frocs, Titanium Powder Metallurgy, Butterworth-Heinemann, 2015, Pages 253 à 276, ISBN 9780128000540. La teneur en oxygène de la poudre PREP est comprise entre 0,06% et 0,15% et dépend également de la taille des particules. Une teneur en oxygène plus élevée est atteinte avec les particules ayant un diamètre inférieur à 0,100 mm tandis qu'une teneur en oxygène plus faible est atteinte avec de la poudre dont le diamètre est supérieur à 0,100 mm. [0070] La poudre sphérique peut être obtenue par atomisation par plasma PA. Un fil de titane est soumis à une torche à plasma à arc non transféré. Le plasma à grande vitesse fait fondre le fil et divise le liquide en fines gouttelettes qui se solidifient en vol. Les poudres produites par ce procédé sont sphériques et ont une distribution granulométrique de 0,025 mm à 0 250 mm. La teneur en oxygène est inférieure à 0,15% et dépend également de la taille des particules. 11 [0071] Poudre dendritique [0072] La poudre dendritique peut être obtenue par un procédé souvent appelé procédé Armstrong. On peut se reporter à K. Araci, D. Mangahhai, K. Akhtar, 9 - Production de titane par Armstrong Process®, Autcur(s): Ma Qian, Francis H. (Sam) Frocs, Métallurgie de la poudre de titane, Buttcrworth-Heinemann, 2015, pages 149 à 162, ISBN 9780128000540. On réduit des iodures métalliques ce qui permet la formation d'une poudre de titane à partir d'une solution gazeuse de tétrachlorure de titane introduite dans la réaction avec une solution liquide de Na. La réaction se produit comme suit : TiC14(g) + 4Na(I) -> Ti(s) + 4NaCI(s) [0073] De même, d'autres chlorures de métaux tels que le trichlorure d'aluminium et le tétra- chlorure de vanadium peuvent être introduits dans le flux réactionnel pour produire un Ti-6A1-4V pré-allié homogène. La poudre obtenue présente une morphologie de particules dendritique ou de corail et est illustrée en figure 2. La taille des particules de poudre varie de quelques microns à 250.10-6 ni. Les poudres issues du Procédé Armstrong@ ont une teneur en oxygène comprise entre 0,12% et 0,2%, ce qui correspond aux exigences standard pour un titane de grade 5 et aussi pour un titane de grade 2. [0074] La poudre a un rapport surface sur volume élevé et offre par conséquent une très bonne compressibilité et un très bon comportement en tenue à vert. [0075] Essais [0076] Une poudre sphérique issue du procédé PA a été testée dans des essais. La poudre dendritique est issue du procédé Armstrong. La composition chimique et la taille des particules de toutes les poudres sont présentées dans le tableau 2. [0077] [Tableaux2Compositionchimiquedespoudrestestées.] Nuance de poudre Type Ti Al V Fe C N H O La taille des particules 10-6m Ti-6A1-4V Sphérique Rest % 6.29 3.94 0.15 0.01 0.02 0.01 0.07 REVENDICATIONS[Revendication 1] Procédé de fabrication d'une pièce métallique à hase de titane, par frittage d'une poudre, le procédé comprenant une étape de mélange d'une poudre de titane de forme sphérique et d'une poudre de titane de forme dendritique pour former un mélange, une étape d'agglomération du mélange de poudres de titane par compaction par un bélier se déplaçant à une vitesse supérieure à 2 m.s ', le mélange de poudres de titane étant dépourvu de liant, notamment organique, formant un corps vert ou agglomérat apte au frittage ayant une densité supérieure à 78%, préférablement 80%, de la densité du métal massif, et une étape de frittage du corps vert. [Revendication 2] Procédé selon la revendication 1, comprenant avant l'étape de mélange, une étape de fourniture de 60 à 90% en masse de poudre de titane de forme sphérique et de 10 à 40% en masse de poudre de titane de forme dendritique, et le corps vert présente une tenue à vert supérieure à 3 MPa. [Revendication 3] Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la pression exercée par le bélier est comprise entre 600 et 1500 MPa. [Revendication 4] Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le bélier se déplaçant à une vitesse supérieure à 4 m.s [Revendication 5] Procédé selon l'une des revendications précédentes, l'étape de frittage du corps vert est effectuée sous atmosphère neutre à réductrice, à une pression inférieure à 0,13 Pa (10 g Torr) et à une température comprise entre 1200°C et 1350°C pour obtenir un corps fritté. [Revendication 6] Procédé selon la revendication 5, dans lequel la pression de frittage est supérieure à 0,13 mPa (l0-7 Torr). [Revendication 7] Procédé selon la revendication 5 ou 6, dans lequel l'étape de frittage du corps vert est menée jusqu'à l'obtention d'une densité supérieure à 97%, préférablement supérieure à 98,5%, plus préférablement supérieure à 99%, voire 99,9%, de la densité du métal massif, notamment pendant plus de 4 heures. [Revendication 8] Procédé selon l'une des revendications précédentes, comprenant une étape de refroidissement à une pression inférieure à 0,13 Pa (10-4 Ton), après l'étape de frittage, d'une durée comprise entre 12 et 48 heures. [Revendication 9] Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la poudre de titane de forme sphérique est obtenue par atomisation par plasma, par atomisation de gaz ou par atomisation par électrode 18 [Revendication 10] [Revendication 11] [Revendication 12] tournante fondue par arc plasma, et présente une granulométrie inférieure à 150.10-6 ni, et la poudre de titane de forme dendritique est obtenue par procédé de réduction d'iodure métallique par du sodium et présente une granulométrie inférieure à 100.106 m, préférablement 50.10-6 m. Pièce métallique frittée à base de titane, de densité supérieure à 97%, préférablement supérieure à 98,5%, plus préférablement supérieure à 99%, voire 99,9%, de la densité du métal massif réalisée avec le procédé selon l'une des revendications précédentes. Pièce métallique frittée selon la revendication 10, comprenant en niasse, de 5,50 à 6,75% Al, de 3,50 à 4,50 % V, moins de 0,20% Fe, moins de 0,04% C, moins de 0,03% N, moins de 0,005% H, moins de 0,02% 0, le reste étant Ti et des impuretés inévitables et présentant un module d'Young supérieur à 820 N.mm-2, préférablement à 830 N.mm 2, et une élongation supérieure à 10%, préférablement à 12 %. Pièce métallique frittée selon la revendication 10, comprenant en masse, la pièce métallique frittée comprend en masse, moins de 0,002% Fe, moins de 0,01% C, moins de 0,02% N, moins de 0,01% H, moins de 0,1% 0, le reste étant Ti et des impuretés inévitables et présentant un module d'Young supérieur à 248 N.mm ' et un allongement supérieur à 18%.]