A titán 4. fokozatú (más néven kereskedelmi szempontból tiszta titán 4. fokozatú) egy ötvözött titán -fokozat, azaz összetételét a tiszta titán dominálja, minimális megengedhető szennyeződésekkel. A tipikus kémiai összetétel (súly szerint), a szabványokban, mint például az ASTM B265 (titánlemez, lap és szalag) vagy ASTM B348 (titánrudakhoz), a következő:
Titán (TI): 99,0% -nál nagyobb vagy egyenlő (az egyenleg, a pontos százalékos százalékkal a szennyeződések teljes tartalmától függően).
Szén (C): Kevesebb vagy egyenlő 0,10%.
Vas (FE): Kevesebb vagy egyenlő 0,50% (ez egy kulcsfontosságú szennyeződés; a 4. fokozat magasabb vaskorláttal rendelkezik, mint az alacsonyabb - fokozatú, a kereskedelemben tiszta titán, például az 1. vagy 2. fokozat).
Oxigén (O): Kevesebb vagy egyenlő 0,40% (az oxigéntartalom közvetlenül befolyásolja a kereskedelemben tiszta titán - 4. fokozatát az egyik legmagasabb oxigéntartalommal, amely hozzájárul a magasabb szilárdsághoz).
Nitrogén (N): Kevesebb vagy egyenlő 0,05%.
Hidrogén (H): Kevesebb vagy egyenlő 0,015% (szigorúan szabályozott a hidrogén -öblítés elkerülése érdekében).
Egyéb elemek: Minden egyes nyomelem (pl. Alumínium, vanádium) kevesebb vagy egyenlő, mint 0,10%, és az összes többi nyomelem összesen kevesebb vagy egyenlő, mint 0,40%.
A titán 4. fokozat szakítószilárdsága az egyik meghatározó tulajdonságának, mivel ez a legerősebb az összes kereskedelmi szempontból tiszta titán osztályban. A szakító tulajdonságai szabványosítottak, enyhe variációkkal, a termék formájában (pl. Lemez, lap, bár) és a hőkezelés állapotában (általában lágyítva, a 4. fokozat leggyakoribb állapota).
Per ASTM szabványok (pl. ASTM B265, ASTM B348), aminimális szakítószilárdságlágyított titán 4. fokozatú620 MPa (90 ksi vagy 90 000 psi)- Gyakorlati alkalmazásokban a tényleges szakítószilárdság gyakran meghaladja ezt a minimális értéket - tipikus mért szakítószilárdság a lágyított 4. fokozatú titán tartományhoz 620 MPa és 795 MPa között (90 ksi - 115 ksi).
Fontos megjegyezni, hogy a szakítószilárdságot olyan tényezők befolyásolhatják, mint a hideg munka (hideg - hengerelt vagy hideg - A rajzolt termékek nagyobb szakítószilárdságúak lehetnek, mint a teljesen megzúzott termékek) és a termék vastagsága (a vékonyabb lapok kissé eltérő szilárdsági értékeket mutathatnak a feldolgozási hatások miatt).
A hozamszilárdság (különösen a 0,2% -os eltolódási szilárdság, a fémek ipari szabványa) kritikus mutató a titán 4. fokozatához, mivel jelzi azt a stresszt, amelyen az anyag állandó plasztikus deformáción megy keresztül.
Az ASTM specifikációk szerint (pl. ASTM B265, ASTM B348) a lágyított titán 4. fokozathoz, aLegalább 0,2% eltolódási szilárdságaz550 MPa (80 ksi vagy 80 000 psi)- A szakítószilárdsághoz hasonlóan a lágyított 4. fokozatú titán tényleges hozamszilárdsága gyakran meghaladja ezt a minimumot, általában 550 MPa és 725 MPa (80 ksi - 105 ksi) között.
A szakítószilárdsághoz hasonlóan a hozamszilárdságot is befolyásolja a feldolgozás: a hideg - működtetett 4 fokozatú termékek (pl. Cold - kész sávok) szignifikánsan magasabb hozamszilárdsággal rendelkeznek (néha meghaladják a 860} MPA / 125 ksi) a feszültségkeményedés következtében. A lágyított 4. fokozat azonban a legszélesebb körben alkalmazott forma, mivel a lágyító szilárdság a rugalmassággal (elengedhetetlen a kialakításhoz és a gyártáshoz).
