Titan der Güteklasse 4 ist dasstärkste kommerziell reine (CP) Titansorteinnerhalb der unlegierten Titanfamilie. Im Gegensatz zu legiertem Titan (z. B. Grad 5 Ti-6Al-4V) enthält es keine absichtlich zugesetzten Legierungselemente – seine Leistung beruht auf den inhärenten Eigenschaften von Titan, die nur durch kontrollierte Mengen an Spurenverunreinigungen modifiziert werden.
Sein Hauptvorteil liegt in der Ausbalancierungaußergewöhnliche KorrosionsbeständigkeitUndÜbermachtim Vergleich zu anderen CP-Titansorten (Klassen 1–3). Es bleibt beständig gegen raue Umgebungen wie Meerwasser, saure Lösungen und chlorierte Medien und bietet gleichzeitig die höchste mechanische Festigkeit unter den unlegierten Titanvarianten. Dies macht es ideal für Anwendungen, die sowohl Haltbarkeit als auch Korrosionsschutz erfordern, einschließlich:
Chemische Verarbeitung: Korrosionsbeständige Rohre, Ventile und Tanks.
Meerestechnik: Strukturbauteile, die Salzwasser ausgesetzt sind.
Medizinische Industrie: Orthopädische Implantate (z. B. Hüftschäfte) und Zahnimplantate, bei denen Biokompatibilität und Festigkeit von entscheidender Bedeutung sind.
Titan der Güteklasse 4 hat eine Mindesttitanreinheit von99.0%, mit strengen Grenzwerten für Verunreinigungselemente, um eine gleichbleibende Leistung zu gewährleisten. In der folgenden Tabelle ist die typische chemische Zusammensetzung aufgeführt, die den Anforderungen entsprichtASTM B265(der Standard für Titanplatten, -bleche und -streifen):
Sauerstoff ist hier die wirkungsvollste Verunreinigung: Titan der Güteklasse 4 hat den höchsten Sauerstoffgehalt unter den CP-Qualitäten (bis zu 0,40 %). Diese kontrollierte Sauerstoffzugabe ist beabsichtigt-sie erhöht die Festigkeit des Materials erheblich, ohne seine Kernkorrosionsbeständigkeit zu beeinträchtigen.
Die Härte von Titan der Güteklasse 4 variiert je nach HärteWärmebehandlungszustand(z. B. vollständig geglüht, kalt-verformt) und der verwendete Prüfstandard. Nachfolgend finden Sie typische Werte für den häufigsten Versorgungszustand:vollständig geglühtes Titan der Güteklasse 4.
Brinellhärte (HB)
Typischer Bereich:180–220 HB
Prüfstandard: ASTM E10
Methodik: Verwendet einen Stahlkugel-Eindringkörper mit 10 mm Durchmesser und einer Last von 3000 kgf (Kilogramm -Kraft).
Rockwell-Härte
Rockwell B (HRB):85–90 HRB
Prüfstandard: ASTM E18
Methodik: Verwendet einen Stahlkugel-Eindringkörper mit einem Durchmesser von 1/16 Zoll und einer Belastung von 100 kgf.
Rockwell C (HRC): Nicht empfohlen für Titan der Güteklasse 4. Seine Härte ist für genaue HRC-Messungen zu gering (typischerweise).<25 HRC).
Vickershärte (HV)
Typischer Bereich:190–230 HV
Prüfstandard: ASTM E92
Methodik: Verwendet einen Diamant-Pyramiden-Eindringkörper mit einer Belastung von 1 kgf, ideal für die Messung relativ weicher Metalle wie CP-Titan.
Wirkung der Kaltumformung: Wenn Titan der Güteklasse 4 einer Kaltbearbeitung unterzogen wird (z. B. Walzen, Schmieden ohne nachträgliches Glühen), kann sich seine Härte um 15–25 % erhöhen. Beispielsweise kann die Vickers-Härte auf ~280 HV ansteigen, diese Verbesserung geht jedoch mit einem Nachteil einher: einer verringerten Duktilität.
