Die Titangrad 4 (auch als kommerziell reines Titangrad 4 bekannt) ist eine nicht ordnungsgemäße Titangrad, was bedeutet, dass seine Zusammensetzung von reinem Titan mit minimalen zulässigen Verunreinigungen dominiert wird. Die typische chemische Zusammensetzung (nach Gewicht), wie in Standards wie ASTM B265 (für Titanplatte, Blatt und Streifen) oder ASTM B348 (für Titanbalken) angegeben, lautet wie folgt:
Titan (Ti): Mehr als oder gleich 99,0% (der Restbetrag, mit dem genauen Prozentsatz, abhängig vom Gesamtgehalt an Verunreinigungen).
Kohlenstoff (c): Weniger als oder gleich 0,10%.
Eisen (Fe): Weniger als oder gleich 0,50% (dies ist eine Schlüsselverunreinigung; Grad 4 hat eine höhere Eisengrenze als niedriger - GRADE GROSSE TITANIUM -wie Grad 1 oder 2).
Sauerstoff (o): Weniger als oder gleich 0,40% (Sauerstoffgehalt beeinflusst direkt die Stärke des kommerziell reinen Titaniums - Grad 4 hat eine der höchsten Sauerstoffgrenzen unter nicht zulegenden Noten, was zu seiner höheren Stärke beiträgt).
Stickstoff (n): Weniger als oder gleich 0,05%.
Wasserstoff (H): Weniger als oder gleich 0,015% (streng kontrolliert, um Wasserstoffverspräche zu vermeiden).
Andere Elemente: Jedes einzelne Spurenelement (z. B. Aluminium, Vanadium) ist weniger oder gleich 0,10%, und die Gesamtzahl aller anderen Spurenelemente beträgt weniger oder gleich 0,40%.
Die Zugfestigkeit von Titangrad 4 ist eines ihrer definierenden Merkmale, da sie die stärkste unter allen kommerziell reinen Titan -Noten ist. Seine Zugeigenschaften sind standardisiert, wobei geringfügige Abweichungen auf Produktform (z. B. Platte, Blech, Balken) und Wärmebehandlung (typischerweise getempert, die häufigste Erkrankung für Grad 4) basieren.
Gemäß ASTM -Standards (z. B. ASTM B265, ASTM B348), dieMinimale Zugfestigkeitvon getemperter Titangrade 4 ist620 MPa (90 KSI oder 90.000 psi). In praktischen Anwendungen übersteigt die tatsächliche Zugfestigkeit diesen Mindestwert - typische gemessene Zugfestigkeit für Titan -Titan -Bereiche 4 von 620 MPa bis 795 MPa.
Es ist wichtig zu beachten, dass die Zugfestigkeit durch Faktoren wie Kaltarbeit beeinflusst werden kann (kalt - gerollte oder kalte - gezeichnete Produkte können eine höhere Zugfestigkeit aufweisen als vollständig geglühte) und Produktdicke (dünnere Blätter können aufgrund von Verarbeitungseffekten leicht unterschiedliche Festigkeitswerte aufweisen).
Die Ertragsfestigkeit (insbesondere 0,2% Offset -Ertragsfestigkeit, der Industriestandard für Metalle) ist eine kritische Metrik für Titangrad 4, da er die Spannung angibt, bei der das Material eine dauerhafte plastische Deformation unterzogen wird.
Gemäß ASTM -Spezifikationen (z. B. ASTM B265, ASTM B348) für Temperted Titangrad 4, die, diemindestens 0,2% Offset -ErtragsfestigkeitIst550 MPa (80 ksi oder 80.000 psi). Ähnlich wie bei der Zugfestigkeit übertrifft die tatsächliche Ertragsfestigkeit des Titans der Grad 4 in der Praxis in der Praxis häufig dieses Minimum, typischerweise von 550 MPa bis 725 MPa (80 ksi bis 105 ksi).
Wie die Zugfestigkeit wird die Ertragsfestigkeit durch Verarbeitung beeinflusst: Kalt - Arbeiten von Produkten 4 (z. B. Kalt - Fertige Balken) haben aufgrund des Abhärtungseffekts signifikant höhere Ertragsstärken (manchmal überschreiten 860 MPA / 125 KSI). Die anelale Klasse 4 ist jedoch die am häufigsten verwendete Form, da Tempernstärke durch Duktilität (für die Formung und Herstellung wichtig).
