Titanium Grade 4 (også kjent som kommersielt ren titan -klasse 4) er en ulegert titangrad, noe som betyr at sammensetningen er dominert av rent titan med minimale tillatte urenheter. Den typiske kjemiske sammensetningen (etter vekt), som spesifisert i standarder som ASTM B265 (for titanplate, ark og stripe) eller ASTM B348 (for titanstenger), er som følger:
Titanium (Ti): Større enn eller lik 99,0% (balansen, med den nøyaktige prosentandelen avhengig av det totale innholdet i urenheter).
Karbon (c): Mindre enn eller lik 0,10%.
Jern (Fe): Mindre enn eller lik 0,50% (dette er en nøkkelhemming; grad 4 har en høyere jerngrense enn lavere - klasse kommersielt rent titan som grad 1 eller 2).
Oksygen (o): Mindre enn eller lik 0,40% (oksygeninnhold påvirker direkte styrken til kommersielt rent titan - klasse 4 har en av de høyeste oksygengrensene blant ulegerte karakterer, og bidrar til dens høyere styrke).
Nitrogen (n): Mindre enn eller lik 0,05%.
Hydrogen (h): Mindre enn eller lik 0,015% (strengt kontrollert for å unngå hydrogenfulhet).
Andre elementer: Hvert individuelle sporselement (f.eks. Aluminium, vanadium) er mindre enn eller lik 0,10%, og totalen av alle andre sporstoffer er mindre enn eller lik 0,40%.
Strekkfastheten til titangrad 4 er en av de definerende egenskapene, ettersom den er den sterkeste blant alle kommersielt rene titankarakterer. Strekkegenskapene er standardisert, med små variasjoner basert på produktform (f.eks. Plate, ark, stolpe) og varmebehandlingstilstand (typisk annealert, den vanligste tilstanden for grad 4).
Per ASTM -standarder (f.eks. ASTM B265, ASTM B348), TheMinimum strekkfasthetav annealert titan i klasse 4 er620 MPa (90 ksi, eller 90 000 psi). I praktiske anvendelser overskrider den faktiske strekkfastheten ofte denne minimumsverdien - Typisk målte strekkfastheter for annealert titanområde i grad 4 fra 620 MPa til 795 MPa (90 ksi til 115 ksi).
Det er viktig å merke seg at strekkfasthet kan påvirkes av faktorer som kaldt arbeid (kald - rullet eller kald - tegnet produkter kan ha høyere strekkfasthet enn fullstendig annealede) og produkttykkelse (tynnere ark kan utvise litt forskjellige styrkeverdier på grunn av prosesseringseffekter).
Avkastningsstyrke (spesifikt 0,2% forskyvningsstyrke, bransjestandarden for metaller) er en kritisk beregning for titan -grad 4, da det indikerer stresset som materialet begynner å gjennomgå permanent plastisk deformasjon.
I henhold til ASTM -spesifikasjoner (f.eksMinimum 0,2% forskjøvet av flytestyrkener550 MPa (80 ksi, eller 80 000 psi). I likhet med strekkfasthet, overgår den faktiske avkastningsstyrken til annealert klasse 4 titan i praksis ofte dette minimum, typisk fra 550 MPa til 725 MPa (80 ksi til 105 ksi).
I likhet med strekkfasthet påvirkes avkastningsstyrken av prosessering: kald - Arbeidet klasse 4 -produkter (f.eks. Kald - ferdige stolper) vil ha betydelig høyere avkastningsstyrker (noen ganger overstiger 860 MPA / 125 ksi) på grunn av stammen herdende effekten. Imidlertid er annealert klasse 4 den mest brukte formen, ettersom annealing balanserer styrke med duktilitet (essensiell for forming og fabrikasjon).
